[发明专利]塔式锅炉低负荷下低NOX

说明书

塔式锅炉低负荷下低NOx的中温烟气再循环方法，其特征在于，抽取一部分中温再循环风机在省煤器入口水冷壁墙上的烟气作为中温再循环烟气，与冷一次风管及热一次风管内的冷、热空气进行混合，然后将混合气体通入磨煤机并携带煤粉进入燃烧器，通过冷一次风阀、热一次风阀、中温烟气阀调节混合气体中各组分的体积比例。包括：一次风机、中温再循环风机、落煤斗、磨煤机、燃烧器、炉膛、燃尽风喷口、过热器、再热器、省煤器、SCR催化剂层、空气预热器、温度传感器、混气室、氧量表、热一次风管、冷一次风管、中温再循环烟气管、中温烟气阀、冷一次风阀、热一次风阀。

技术领域

本发明涉及塔式燃煤锅炉降低NOx的技术领域，具体涉及塔式锅炉低负荷下低NOx的中温烟气再循环系统和方法。

背景技术

随着我国可再生能源发电机组装机容量的增加，燃煤发电机组的发电量大幅压缩，使燃煤锅炉负荷越来越低，特别是新疆燃煤机组总装机容量大，可再生能源发电机组容量富裕，这就要求燃煤锅炉提高调峰能力。锅炉燃烧所用煤粉由一次风流经磨煤机后吹入炉膛，但锅炉在低负荷条件下运行时，为了能够保持携粉能力，一次风量不能随供煤量等比例下降，造成一次风喷口的风煤比提高，即部分燃烧区域氧煤比提高，进而使该区域燃烧温度提高，造成热力型NOx生成量升高，导致在炉膛出口NOx浓度大于500 mg/Nm³。

目前，国家对NOx的排放指标是低于50mg/Nm³。燃煤发电机组大多采用烟气脱硝系统对锅炉燃烧时烟气中的NOx进行脱除，然而由于选择性催化还原（SCR）脱硝效率在80%-90%左右，这就要求SCR入口NOx的浓度不得超过500mg/Nm³。

为了使炉膛出口NOx排放浓度低于500 mg/Nm³，目前采用的低氮燃烧方式主要是空气分级和燃料分级技术，即降低一次风率，降低燃烧区域氧量，进而降低燃烧温度来实现低氮燃烧。然而，受锅炉低负荷条件下一次风携粉能力的限制，导致氧煤比提高，增加了NOx生成量。如何将一次风的氧量与流量解耦，使其分别控制一次风量和氧量，并实现锅炉低负荷条件下具有较高的一次风量的同时降低氧量，达到降低NOx生成的目的，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有燃煤锅炉在低负荷运行过程中一次风携粉能力受限制，使氧煤比提高的同时增加了NOx生成量的缺陷，本发明的目的在于提供塔式锅炉低负荷下低NOx的中温烟气再循环系统和方法，将一次风的氧量与流量解耦，分别控制一次风量和氧量，实现锅炉低负荷条件下具有较高一次风量的同时降低氧量，达到降低NOx生成的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了塔式锅炉低负荷下低NOx的中温烟气再循环系统，包括：一次风机1、中温再循环风机2、落煤斗3、磨煤机4、燃烧器5、炉膛6、燃尽风喷口7、过热器8、再热器9、省煤器10、SCR催化剂层11、空气预热器12、温度传感器13、氧量表14、冷一次风管15、冷一次风阀16、中温再循环烟气管17、中温烟气阀18、热一次风管19、热一次风阀20、混气室21。

所述燃尽风喷口7位于燃烧器5上部，所述燃烧器5和燃尽风喷口7对称分布在炉膛6四角上，所述落煤斗3置于磨煤机4的上方并通过管道连接，所述磨煤机4通过煤粉管与燃烧器5连接，所述温度传感器13位于磨煤机4的入口热风管上。

所述过热器8、再热器9、省热器10依次水平布置在燃尽风喷口7上部的竖直烟道内，所述SCR催化剂层11、空气预热器12依次水平布置于所述省煤器10烟气出口后的竖直烟道内。

所述混气室21分别与冷一次风管15、中温再循环烟气管17、磨煤机4、热一次风管19相连，所述氧量表14位于磨煤机4的入口热风管上；所述中温再循环风机2通过管道抽取中温再循环烟气，管道入口连接在所述省煤器10入口的水冷壁墙上，连接口与所述省煤器10的下部处在同一水平高度。