[发明专利]一种高温脱硝、飞灰复燃、炉内除尘锅炉

说明书

本发明提供了一种高温脱硝、飞灰复燃、炉内除尘锅炉，其具有燃烧室、炉膛以及连接所述燃烧室和所述炉膛的长喉腔，所述长喉腔相对于所述燃烧室和所述炉膛截面变窄且具有1米至4米的高度，并且所述锅炉其还具有靠近长喉腔和炉膛交界处定位的尿素喷口。另外，所述炉膛由所述锅炉的前墙、左墙、右墙以及特定形状的前屏限定，所述前屏与左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，并且上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至前屏下联箱；所述前屏的限定炉膛的这部分形成凹面面向所述前墙的内凹部，由此延长烟气的行进路径。此外，锅炉包括与炉膛顶部联通的水平烟道，所述锅炉具有位于所述水平烟道中的槽型分离器，所述槽型分离器下方布置有集灰斗，所述集灰斗能够选择性地与所述炉膛联通，从而将收集的烟灰送入炉膛中重新燃烧。

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是一种高温脱硝、飞灰复燃、炉内除尘锅炉。

背景技术

氮氧化物(NOx)是锅炉随烟排放的有害物之一，对NOx排放的控制是目前保护大气环境的最重要措施之一。对于NOx的控制通常采用以下方式，一是在燃烧中以富燃料、乏氧的方法降低燃烧温度来降低热力型氮气生成NOx的量；二是对含NOx的烟气进行非催化还原处理，生成无毒害的氮和水；三是对低温烟气(350℃时)进行催化处理。

从应用经济、便捷、实用的角度，在燃烧时控制NOx生成量是最佳选择，这样会减轻对烟气处理的难度、复杂性和经济成本等负担。层燃炉在燃烧方式上同时具有燃料分层、空气分层的先天优势，在能保证不断火的前提下乏氧燃烧能将NOx控制在250-350mg/m³以下，再在烟气中喷入尿素水溶液进行非催化还原即可达到国家重点区NOx排放标准或更高标准。

目前，普遍采用的喷尿素还原NOx的方法是在炉膛顶部或在尾部受热面即省煤器前区的烟道中喷入尿素液体进行脱硝，这种方式存在还原反应的温度低(远离最佳温度800-950℃)，反应的时间、空间、路径受限和逃逸的NOx和尿素浓度高而不能达到理想脱硝效果，并且在反应过程中生成的水和尿素液体中的水会将烟尘颗粒湿化，会造成省煤器尾部受热面严重粘结积灰，轻者阻滞换热，重者堵塞省煤器。另外，在以富燃料、乏氧的方法降低燃烧温度来降低热力型氮气生成NOx的量的情况下，烟气中的未燃尽碳增加，从而造成燃烧效率下降，能耗增加。

因此，能够解决上述技术问题中任一的技术方案是受欢迎的。

发明内容

本发明就致力于解决背景技术之不足。

一、在脱硝上，将尿素喷口最大限度前移至炉膛入口处，由此延长脱硝反应的反应时间并使得混合更加充分。另外，通过设置在燃烧室和炉膛之间设置长喉腔而将尿素喷口处的烟气温度控制在最佳还原反应温度800-950℃范围，这样使脱硝反应的温度最佳化，另外，通过构造炉膛的轮廓，使得进一步延长烟气行进路径，增加反应时间，并且使得烟气和尿素混合更加充分。此外，通过槽型分离器对残留的尿素及NOx强制性再混合，大幅度降低逃逸的浓度，使脱硝更加充分有效。

二、在减少飞灰中未燃烬碳上，通过槽型分离器、烟道集灰斗，将飞灰重返炉膛再燃，则避免了因低温燃烧而造成的未燃烬碳随烟流失，使燃烧效率得以提高。

三、在减少湿化烟气造成的省煤器尾部粘灰积灰上，通过设置在具有特定形状的后屏对烟气的导流使烟尘颗粒在惯性力、离心力作用下被分离出来并排进渣槽，这样既减少了粘灰、积灰阻滞换热，又大幅度降低了锅炉原始排尘浓度。

四、为保证尿素喷口不受高温烧损，将喷口安装在前墙的联箱内，使之处在工质水冷之中，避免因烧损而间断脱硝。

根据本发明的第一个方面，提供了一种锅炉，具有燃烧室、炉膛，其特征在于，所述锅炉还包括连接所述燃烧室和所述炉膛的长喉腔，所述长喉腔相对于所述燃烧室和所述炉膛截面变窄且具有1米至4米的高度，并且所述锅炉其还具有靠近长喉腔和炉膛交界处定位的尿素喷口。

在一个可行的实施方式中，所述长喉腔的截面为矩形。