[发明专利]一种使用中间仓储式制粉系统的半乏气送粉方法和锅炉

说明书

本发明公开了一种使用中间仓储式制粉系统的半乏气送粉方法，送粉过程包括：来自空预器的一次风携带给粉机提供的煤粉进入炉膛燃烧，排粉风机输出带有煤粉的三次风进入炉膛，分流30～80％体积流量的三次风至一次风；本发明还公开了实现本发明方法的使用中间仓储式制粉系统的半乏气送粉锅炉；本发明的使用中间仓储式制粉系统的半乏气送粉方法和锅炉，将部分三次风送入一次风内，降低三次风通过三次风管进入炉膛的风量，提高一次风风速，降低一次风风管内的温度，在其他配风条件不变的情况下，炉膛内CO含量明显降低，SNCR脱硝效率提高，使炉膛初始NOx浓度降低，并且制造成本低，易于实现。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术，特别涉及一种使用中间仓储式制粉系统的半乏气送粉方法和锅炉。

背景技术

国内绝大多数电厂为燃煤电厂，煤燃烧是氮氧化物的主要来源，对大气造成污染。2010年1月，国家环保部制订了《火电厂氮氧化物防治技术政策》(环发[2010]10号2010-01-27实施)，其中明确规定了NOx控制技术的选择原则：将低氮燃烧技术作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术，当采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排放浓度仍然不达标或不满足总量要求时，应建设烟气脱硝设施。

低氮燃烧技术作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术，在现在有运行机组中应用非常广泛，其中对中间仓储式热风送粉系统进行低氮改造时往往要对三次风进行处理。

授权公告号为CN202253605的专利文献公开了一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物装置，该装置采取在三次风喷口前的风道上安装浓淡分离装置，在浓淡分离之后的风道中加装隔板的方式使三次风局部产生欠氧燃烧，从而降低氮氧化物。该发明不需要改造锅炉制粉系统和三次风风道，具有设备简单运行和维护费用低的特点。但是，由于中间仓储式制粉系统的三次风是由细粉分离器分离出来携带约10％的煤粉“乏气”组成，煤粉含量本来就不高，所以对三次风进行浓淡分离的效果受到限制。另外，在主燃区上部对三次风进行浓淡分离，制造贫氧区也会造成局部煤粉不完全燃烧，导致CO含量升高。

哈尔滨工业大学在申请号为201010106866.2的专利文献中提出一种乏气与热风双介质送粉系统，该系统主要是解决三次风引起的NOx排放量高和结渣的问题，该系统增乏气风箱和风粉混合器等设备，管路系统复杂。

公开号为CN 1624380A的专利文献中提出一种煤粉锅炉仓储制粉系统乏气分离装置。该发明认为排粉风机离心力作用将排粉风机出口煤粉分成浓淡两个部分，浓粉与一次风管相连，稀粉与二次风管相连，这样就不再存在三次风。该装置将稀粉引入二次风，将会对二次风风管产生磨损，需要对二次风管更换。另外，三次风在低氮燃烧中往往还起到调整炉膛火焰高度，控制烟温偏差的作用，所以完全取消三次风未必对燃烧有利。

由于燃烧波动，三次风布置在炉膛靠上部，三次风量和燃烧状况的变化导致炉内NOx和CO含量往往波动很大，而炉内CO的含量是SNCR脱硝效率的重要影响因素。吕洪坤等人分别通过试验和模拟研究了尿素和氨作为还原剂时，CO含量对SNCR脱硝性能的影响。研究表明随着CO添加量的增加，不论是NH3作为还原剂还是尿素作为还原剂，反应温度窗口都向低温方向移动，温度窗口宽度变窄，最佳脱硝效率降低。曹庆喜通过管式炉试验研究了CO对NH3作为还原剂的SNCR脱硝效果的影响，研究发现添加300ppm的CO可使最佳反应温度降至875℃，降幅为50℃，加入900ppm的CO可使其降至825℃，降幅为100℃。加入CO使反应温度窗口明显变窄，且随着CO浓度的增加，窗口持续变窄，添加CO对高于925℃时脱硝效率的影响较为明显。

发明内容