[发明专利]一种控制烟气含氧量燃煤锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤锅炉领域，具体指一种控制烟气含氧量燃煤锅炉；它特别适用于改造现有机械式燃煤锅炉以提高锅炉效率和增加出力，同时减少烟生与NO_X排放。 

背景技术

现有的机械式燃煤锅炉的结构包括炉体及该炉体中相配置的受热管道系统，该炉体下部设置有炉排，该炉排上部设置有炉膛；该炉排下侧设置有带鼓风机的炉底燃烧室。所述炉膛的燃烧烟气通过所述受热管道系统进入一除尘器，然后通过烟囱向外排出。此外，所述炉膛前后各设置有炉拱，该炉拱通常还设置有二次风装置，该二次风装置用于搅拌炉膛中燃烧的烟气，延长该燃烧烟气在所述炉膛中的燃烧时间，用以促使燃料的充分燃烧，以提高所述锅炉的效率。 

众所周知，现有的机械式燃煤锅炉的燃烧过剩空气量大，NO_X排放也多。 

炉膛燃烧过程中产生NO_X源头其一是来自大气中的氮与氧合成，这一反应过程在高温与高氧浓度下较快，其二是来自燃料中氮与氧的转换，这一反应也是在高温与高氧浓度下较快；因此降低燃烧过程的炉膛峰值温度和保持较低的氧含量是减缓NO_X的生成的重要手段；即实现在较低过剩空气量下运行是减少现有机械式燃煤锅炉的NO_X排放的主要途径。 

然而，现有的机械式燃煤锅炉的缺点是在运行时难以控制所述炉膛中的过剩空气量，从而导致NO_X的过量排放造成对周围环境的污染。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种既可提高锅炉运行效果又可降低烟尘与NO_X排放的控制烟气含氧量燃煤锅炉。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种控制烟气含氧量燃煤锅炉，包括一带炉膛的炉体，该炉膛中配置有多个受热管道组成的受热面，所述炉膛下部设置有炉排，该炉排下部设置有炉底风室，所述炉膛中烟气通过所述受热面进入一带前置的文丘里通道的除尘器，该除尘器后端通过引风机将所述炉膛中烟气经过烟囱向外排出，其特征在于：

a.所述炉膛与所述文丘里通道之间设置有含氧量分析传感器，该含氧量分析传感器连接一含氧量PLC； 

b.所述引风机与所述烟囱之间设置有带循环风机的烟气回管，该烟气回管的另一端分别连接带上层风机的上层烟气回管与风室烟气回管；该上层烟气回管与所述炉膛上层相连通，该风室烟气回管与所述炉底风室相连通； 

c.所述上层烟气回管设置有多个上层风控制阀，所述风室烟气回管设置有多个风室控制阀，所述上层风控制阀由所述含氧量PLC控制连接；所述风室控制阀接一风室温度PLC； 

d.所述循环风机由第一级交流变频调速电动机驱动，该第一级交流变频调速电动机由所述风室温度PLC控制连接；所述上层风机由上层风交流变频调速电动机驱动，该上层风交流变频调速电动机与所述含氧量PLC控制连接。 

本发明由于采用烟气含氧量分析传感器，可分析炉膛中燃烧后排出的烟气的含氧量信息，并由所述含氧量PLC智能调控后又通过烟气回管进入炉膛，构成炉膛的上层风，从而可以改善进入炉膛煤层上方的新鲜空气量，并可在较低的过剩空气下运行；因而可实现较高的热效率和较低的NO_X排放；又因为在较低的过剩空气下运行，使锅炉烟气流速降低，又使原有锅炉烟气携带的灰粒减少。 

所述烟气回管、所述上层烟气回管以及所述风室烟气回管可以分别沿所述炉体两侧对称布置。其有益效果是保持炉体内较均衡的充分燃烧环境。 

所述上层烟气回管通过多个带支管的喷嘴与所述炉膛相连通；该喷嘴布置于所述受热管道之间，该喷嘴前端设置有所述上层风控制阀，该上层风控制阀与所述含氧量PLC控制连接。其作用是实现炉膛中燃烧工况以含氧量为参数的控制系统；通过含氧量PLC变量输入程序，再由含氧量PLC控制锅炉负荷与上层风控制阀的开启大小以实现最佳的燃烧工况。 

所述喷嘴的喷射角可以设置为与所述炉排的上平面相平行；所述喷嘴的喷射角也可以设置为与所述炉排的上平面成夹角。喷嘴的喷射角设置方式是根据炉膛的最佳燃烧工况而定。