[发明专利]循环流化床燃烧方法

说明书

本发明提供了一种循环流化床燃烧方法，处于燃烧装置炉膛内的含有金属氧化物的床料被空气流化，在炉膛底部形成密相区，在中上部形成稀相区；将燃料置于炉膛进行燃烧，在密相区形成还原性环境，在稀相区形成氧化性环境；处于密相区的床料被还原，之后在稀相区将烟气中的氮氧化物还原成氮气，同时床料自身被重新氧化；而炉膛产生的气固混合物进入旋风分离器中，气固混合物中的床料被分离进入旋风分离器的料腿，经燃烧装置的返料器送回炉膛参与下一轮循环，气固混合物中的烟气从旋风分离器的顶部进入尾部烟道后排出。通过本发明提供的循环流化床燃烧方案可以降低烟气的氮氧化物的排放，脱硝效率高，且本发明提供的床料造价低廉、可循环使用。

技术领域

本发明涉及炉内燃烧技术领域，特别是涉及一种循环流化床燃烧方法。

背景技术

煤炭燃烧被认为是我国大气污染的主要来源之一。由于我国能源天然禀赋的限制，燃煤在未来很长一段时间内仍将占据主导地位，为了解决环境问题，清洁煤燃烧技术显得越发重要。循环流化床锅炉燃烧技术以其燃烧效率高，燃料适应性强，污染物排放低等优势，被国际上公认为是商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。

循环流化床锅炉采用炉内脱硫技术，通过向炉内加入石灰石颗粒与SO₂反应而将其脱除。循环流化床锅炉燃烧温度较低，相比于煤粉炉其氮氧化物原始排放较低，一般可直接满足我国旧的排放标准。近些年来，我国燃煤锅炉的排放标准日益严苛，循环流化床锅炉的原始排放大多无法满足新的排放标准，开发超低排放循环流化床锅炉燃烧技术成为当务之急。在尾部烟道采用SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)脱硝技术能够有效地降低氮氧化物排放，但其运行成本较高且存在氨逃逸问题。采用SNCR(SelectiveNon-Catalytic Reduction，选择性非催化还原)脱硝成本低，但脱硝效率较低。

发明内容

本发明提供了一种循环流化床燃烧方法以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种循环流化床燃烧方法，包括以下工艺步骤：

将含有金属氧化物的床料置于燃烧装置的炉膛内由空气进行流化，在所述炉膛的底部形成密相区，在所述炉膛的中上部形成稀相区；

将燃料置于所述炉膛中进行燃烧，在所述密相区形成还原性环境，在所述稀相区形成氧化性环境；

处于所述密相区的床料被还原，所述被还原后的床料被流化进入所述稀相区，并与燃烧产生的烟气中的氮氧化物发生氧化还原反应，所述被还原的床料被重新氧化成金属氧化物，所述氮氧化物被还原成氮气；

在所述炉膛产生的气固混合物进入所述燃烧装置的旋风分离器中，所述气固混合物中的床料被分离进入所述旋风分离器的料腿，经所述燃烧装置的返料器送回所述炉膛参与下一轮循环，所述气固混合物中的烟气从所述旋风分离器的顶部进入所述燃烧装置的尾部烟道后排出。

可选地，所述床料为包括金属氧化物Fe₂O₃和CaO的混合物。

可选地，所述床料的粒径为100～250微米。

可选地，所述燃料的粒径为50～80微米。

可选地，所述旋风分离器的截断粒径在80～100微米。

可选地，燃烧产生的烟气中的SO₂被所述床料中的CaO脱除。

可选地，上述方法还包括：

在所述燃烧装置运行过程中补充所述床料以维持系统物料平衡。