[发明专利]减少烟气排放的方法和锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少来自锅炉的烟气的氮氧化物的量的方法，该氮氧化物在燃料和空气或其他含氧气体的燃烧过程中产生。本发明还涉及产生蒸汽的锅炉。

背景技术

产生蒸汽的锅炉(例如化学制浆厂的回收锅炉)的烟气从炉膛(furnace)导出并与锅炉的各种热交换器、过热器、锅炉管束(bank)[w1]和水预热器接触，从而在热交换器中流动的水、蒸汽和它们的混合物中回收烟气中含有的热量。锅炉管束是指一种具有换热元件的热交换器，其内部流动着待加热的锅炉水。锅炉的省煤器(预热器)是指一种具有换热元件的热交换器，其内部流动着待加热的锅炉给水。在热交换器元件之间的锅炉管束和省煤器内保留着供烟气流动的自由空间。当烟气流过热交换器元件时，热量转移到元件内部流动的给水或锅炉水中。锅炉的烟气以一种本质上已知的方式经由烟气排放管道从省煤器引出到锅炉后面的气体净化装置，例如静电除尘器。

图1图示具有炉膛1的化学回收锅炉的构造，炉膛1由水冷壁(前壁2、侧壁3和后壁4)以及由水管形成的底部5限定。助燃空气从若干不同的层次作为第一空气、第二空气和第三空气送入炉膛。也可以存在其他层次的空气。废液(例如黑液)经由位于第二空气区和第三空气区之间的喷嘴6引出。在燃烧过程中，废液在炉膛的底部5上形成熔融物床，并从熔融物床将熔融物经由适配于炉膛下部内的熔融物流出槽(spout)7从炉膛底部排出。

在炉膛上方设有受热面(即过热器8)，并且热交换器(锅炉管束9和省煤器10)跟随着位于炉膛上方的过热器，并且定位在后壁4的侧面上。炉膛内产生的热量在所述锅炉管束和省煤器内进行回收。在锅炉管束9上，处于饱和温度的水被部分地汽化成蒸汽；并且在将水引入锅炉的蒸汽产生部分9和过热部分8之前，水借助于烟气在给水预热器10中被加热。在过热器中，饱和蒸汽在更高温度下受热，从而产生蒸汽。所谓的折焰角(bullnose)用附图标记14标出。

锅炉的水/蒸汽循环被布置成通过自然循环进行，通过该循环，在炉膛壁和炉膛底部的水管中形成的水/蒸汽混合物经由集管[w2]上升进入蒸汽包(steam drum)11，所述蒸汽包11相对于锅炉沿交叉方向定位(即平行于前壁2)。热水经由下降管12从蒸汽包流入底部上的歧管[w3]13内，水再从歧管分流至底部水管内，并进一步进入水管壁内。

废液回收锅炉通常由图1中示意性地图示的以下主要部件形成：

-炉膛下部16，废液的燃烧主要在这里进行。

-炉膛中部17，气体形式的可燃物的最终燃烧主要在这里进行。

-炉膛上部18

-过热器区8，其中流出蒸汽包11的饱和蒸汽被转化为具有更高温度的(过热)蒸汽。在过热器区或其上游中，通常设有通常用来汽化水的所谓的筛管系统15。

-锅炉管束9(即水汽化器)，其中处于饱和温度的水被部分地汽化为蒸汽。

-给水预热器(即所谓的省煤器)10，其中在将水引入锅炉的蒸汽包11、蒸汽产生部分9和过热部分8之前，在热传递元件中流动的给水借助于烟气被预热。

-下部为水、上部为饱和蒸汽的蒸汽包11。某些锅炉具有两个蒸汽包：蒸汽包(上蒸汽包)和水包(下蒸汽包)，在二者之间设有用于汽化水的热传递元件，即所谓的锅炉管。

折焰角位于在锅炉后壁上的炉膛的上部处，折焰角是锅炉变窄的地方，并且它是炉膛和受热面之间的公共边界区。折焰角由在锅炉的后壁中的凹陷部形成，该凹陷部指向锅炉的前壁。因此，折焰角包括：下壁部分，该部分通常从后壁斜向地指向锅炉前壁；上壁部分，该部分从锅炉前壁斜向地指向后壁；和将这些部分结合起来的折焰角拱顶或末端。折焰角区域的作用是保护过热器部分不受炉膛的直接热辐射，并且有助于向上流动的烟气绕过拐角朝锅炉的烟气排放管道流动，使得烟气均匀地经过受热面。所谓的折焰角深度(其对于引导烟气流入炉膛上部起重要作用)例如在单个蒸汽包的锅炉中通常为炉膛总深度(指炉膛侧壁的水平长度)的40-50％。

许多回收锅炉沿气体流动方向(通常水平地)在折焰角的最深处另外地设有位于过热器的上游筛管。通常，蒸汽和水的饱和混合物在筛管中流动，所述筛管与锅炉的水循环连接。筛管的目的是在烟气进入过热器区之前将其冷却至一定程度，以防止炉膛对过热器管的热辐射，并且保持一部分从炉膛逸出的所谓的挟带(carry over)颗粒。