[发明专利]切圆煤粉燃烧锅炉炉内污染物排放控制方法

说明书

切圆煤粉燃烧锅炉炉内污染物排放控制方法，属于煤粉锅炉清洁燃烧技术领域。本发明将一部分燃烧所需的燃料通过设置于锅炉水冷壁墙面上的燃料喷口直接以射流的形式进入炉膛，与角部燃烧器所产生的热烟气混合并燃烧，其余燃料仍通过角部燃烧器进入并燃烧。生物质、煤或生物质热解产物、甲烷及其他可燃气体通过墙式燃料喷嘴加入，不仅实现了局部燃料分级燃烧的组织方式，可以在原有低氮燃烧技术的基础上进一步减排NOx，而且对主燃区所产生的金属挥发物具有很强的吸附作用，进一步减少了这些挥发物所凝并成的微纳米级细颗粒物的排放浓度。本发明设计简单，便于控制，综合运行成本低。

技术领域

本发明涉及切圆煤粉燃烧锅炉炉内污染物排放控制方法，属于煤粉锅炉清洁燃烧技术领域。

背景技术

随着环保政策的日益严格，先进的燃煤锅炉污染控制技术得到快速的发展。以氮氧化物(NOx)控制技术为例，为减少选择性催化反应(SCR)脱硝带来的运行成本问题，长期以来针对炉内低氮燃烧技术一直得到广泛的重视，发展出多种不同的炉内控制NOx排放的燃烧组织方法。

从原理上讲，低氮燃烧主要通过空气分级和燃料分级实现。炉内整体空气分级燃烧技术主要通过实现主燃区富燃料燃烧，降低NOx生成，同时在燃尽区实现富氧燃烧，保证炉膛高度方向的煤粉在后期能够燃尽；主燃区和燃尽区之间为还原区，为NOx还原反应提供足够的时间，从而实现低NOx排放。炉内整体燃料分级燃烧技术主要通过控制主燃区燃料量实现降低温度的目的，减少NOx产生，同时在炉内燃烧后期加入锅炉燃烧所需的其余燃料，往往加入的燃料为易燃尽的燃料，且这些燃料具有还原主燃区所产生的NOx作用，同时要保证这些燃料的燃尽率。由于锅炉炉内整体燃料分级的效果相较于整体空气分级差，目前绝大多数锅炉炉内整体低氮燃烧技术以空气分级为主，且取得了较好的降低炉内NOx的目的。

在煤燃烧过程中，适宜的燃料混合具有降低NOx排放的目的，尤其在原煤燃烧过程中加入煤或者生物质热解产物后，例如半焦或者全焦，这些燃料具有很强的还原NOx反应能力，且对主燃区所产生的金属挥发物具有很强的吸附作用，进一步减少了这些挥发物所凝并成的微纳米级细颗粒物的排放浓度。上述污染物控制机理在实际的切圆燃煤燃烧锅炉上的应用和推广，是炉内污染物排放控制技术的重要发展方向。

发明内容

本发明提出切圆煤粉燃烧锅炉炉内污染物排放控制方法，在实现稳定煤粉燃烧的基础上，进一步降低炉内污染物的排放。

本发明的技术方案如下：

一种切圆煤粉燃烧锅炉炉内污染物排放控制方法，该方法是在锅炉炉膛主然区设置角部燃烧器，在锅炉炉膛燃尽区设置角部燃尽风喷嘴，实现主燃区为富燃料燃烧，燃尽区为富氧燃烧；所述角部燃烧器包括角部一次风喷嘴和角部二次风喷嘴，其特征在于：在锅炉炉膛主燃区四周水冷壁墙上增设墙式燃料喷嘴，燃烧所需的部分燃料通过墙式燃料喷嘴以射流形式直接喷入炉膛，与角部燃烧器产生的热烟气混合并燃烧，其余燃料仍通过角部燃烧器进入炉膛并燃烧；墙式燃料喷嘴加入的燃料为生物质、煤热解产物、生物质热解产物、甲烷、液化石油气和高炉煤气中的一种或几种组合。

优选地，在相同时间内从墙式燃料喷嘴加入的燃料的总发热量最高为锅炉燃料总发热量的30％。

优选地，墙式燃料喷嘴在垂直方向上位于同层角部一次风喷嘴和角部二次风喷嘴之间。

优选地，在每个墙式燃料喷嘴的入口处设有用于调节侧墙燃料喷口射流出口速度和风量大小的调节装置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①推迟了锅炉燃用燃料与角部燃烧器热烟气的混合，实现局部燃料分级燃烧，进而进一步降低氮氧化物的排放；②墙式燃料喷嘴可为锅炉加入其他燃料(如生物质或煤热解半焦等)，实现多燃料燃烧方式，不仅进一步降低炉内NOx生成量，且可减少细颗粒物的排放。本发明设计简单，便于控制，综合运行成本低。

附图说明