[实用新型]一种烟气回燃的多流程低NOx卧式循环流化床锅炉有效

专利信息
申请号: 201720674717.3 申请日: 2017-06-12
公开(公告)号: CN206861513U 公开(公告)日: 2018-01-09
发明(设计)人: 李清海;张衍国;初雷哲;张哲 申请(专利权)人: 清华大学;北京热华能源科技有限公司
主分类号: F23C10/06 分类号: F23C10/06;F23C10/10;F23C10/18;F23C10/26
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摘要:
搜索关键词: 一种 烟气 流程 nox 卧式 循环 流化床 锅炉
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种循环流化床燃烧设备,尤其涉及一种烟气回燃的多流程低NOx卧式循环流化床燃烧设备,属于低排放的煤炭、固体废弃物、城市和工业污泥、生物质等固体燃料的燃烧设备,特别适合于要求超低NOx原始排放的固体燃料的循环流化燃烧。

背景技术

目前我国国内的煤炭、固体废弃物、污泥、生物质等固体燃料的主要燃烧设备是链条炉、水冷振动炉排锅炉和循环流化床锅炉等,根据不同的燃料选择不同的炉型、不同的炉型具有各自的特点。

循环流化床锅炉是近年来发展起来的高效清洁的燃烧技术,燃料适应性广,可燃用优质煤、劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料。由于其燃烧效率高,能同时进行炉内脱硫、脱硝等污染控制操作,具有低NOx和SOx排放等优点,因而在电力市场得到了迅速的发展,正在向大型化方向发展,600MWe的循环流化床锅炉已投入商业运行。同时,在工业锅炉领域,由于工业锅炉的蒸发量小、运行灵活、检修方便,劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料等日益受到青睐,这些燃料非常适合采用循环流化床技术燃烧。传统立式、单级循环流化床锅炉存在炉身高,锅炉岛体积庞大等缺点,对厂房建设要求较高。同时锅炉岛的支撑钢架以及锅炉岛本体的钢耗较大,使得项目造价和初投资较高。针对立式循环流化床锅炉在工业锅炉领域的缺陷,中国专利CN1786565A公布了一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法,采用外置分离器、将传统立式锅炉的炉膛分为三个部分,从而有效降低了炉膛高度。然而,CN1786565A公布的专利在炉内低NOx燃烧方面,与传统的立式循环流化床锅炉没有明显差异,针对固体燃料,很难达到苛刻的工业锅炉排放要求(例如,NOx排放低于200 mg/Nm3甚至要求更低)。另外,从主燃室进入副燃室的循环物料容易对冲到对面水冷壁上,也容易导致磨损。

在传统的循环流化床领域,一般可通过空气分级燃烧来降低NOx排放,即燃料燃烧所需要的空气分阶段供给,一次风通过风室供给,但一次风量不足以提供燃料完全燃烧所需要的空气,燃料完全燃烧所需要的空气再由二次风或三次风供给,通过这种分级供给空气的方式来营造燃烧区域的还原性气氛,从而将燃烧生成的NOx还原为N2,降低NOx排放。目前,这种空气分级燃烧的方式对NOx的减排效果已经达到了瓶颈。用于过热器调温的烟气再循环方法同样可强化炉膛内的还原性气氛,并降低炉膛内的温度水平,有利于低NOx排放。同时,流化床锅炉由于燃烧温度低,烟气中仍还有未燃尽的微量CO、CH4等可燃气体,通过烟气再循环回燃可提高燃烧效率。空气分级燃烧和烟气回燃相结合,可以进一步深度降低NOx排放和锅炉的燃烧效率。同时,通过合理设置送风位置,可以调控燃烧室内流场,也可以降低冲刷和磨损等。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足和缺陷,本实用新型基于现有的卧式循环流化床工业锅炉技术,提出一种烟气回燃的多流程低NOx卧式循环流化床锅炉,在结构布置紧凑的同时,充分利用了卧式循环流化床锅炉分床燃烧的特点,在保留分级配风方式的基础上,采用烟气再循环回燃,使燃料燃烧充分的同时降低NOx排放。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种烟气回燃的多流程低NOx卧式循环流化床锅炉,包括一次风室、燃料供给装置、主燃室、副燃室、燃尽室、分离器、一次回料器、二次回料器、连接烟道、尾部烟道和受热面;所述主燃室、副燃室和燃尽室由水冷壁围成,在所述主燃室和副燃室之间布置有前隔墙水冷壁,在所述副燃室和燃尽室之间布置有后隔墙水冷壁,在所述主燃室和副燃室的顶部布置有顶棚;在所述尾部烟道和受热面后布置除尘器,所述除尘器通过引风机与烟囱相连,其特征在于:

所述锅炉还包括一次风机和二次风机;所述一次风机出口端与所述一次风室相连,所述一次风机进口端设置有一次风空气入口;所述一次风机与一次风空气入口间通过一次风机入口风管连接;所述二次风机进口端设置有二次风空气入口;所述二次风机与二次风空气入口间通过二次风机入口风管连接;所述二次风机出口设置二次风总管;所述主燃室侧面的水冷壁形成主燃室侧墙,所述主燃室侧墙下方设置有下二次风喷口,所述下二次风喷口底部设有下二次风箱;所述顶棚设置有顶置中心二次风喷管和顶置幕帘二次风喷管,所述顶置中心二次风喷管和顶置幕帘二次风喷管分别位于主燃室和副燃室顶部;

所述二次风总管出口分别连接有下二次风管和上二次风管,所述下二次风管与下二次风箱相连,所述上二次风管分别与所述顶置中心二次风喷管和顶置幕帘二次风喷管相连;

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