[发明专利]便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置

说明书

本发明涉及一种便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置，包括上设有水煤浆输出母管的水煤浆供给机构，上设有高位分离风喷口、低位分离风喷口、水煤浆喷枪和供粉风粉喷口、供气热风喷口的燃烧机构。通过合理的结构创新设计，实现了仅利用锅炉的常规用煤制成的水煤浆在炉内发生热解反应生成活性热解气的方法还原炉内已生成的NOx和抑制热力型NOx的生成，有效降低烟气中NOx的浓度，突破了传统NOx还原技术的限制，在低成本情况下同样确保达到锅炉低氮排放要求，方法科学合理、结构简单且易实施，工作可靠且日常使用成本低，有利于企业的经营管理和低成本高效生产，有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧器件技术领域，特别是一种便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置。

背景技术

在目前广泛应用、相对比较成熟的电站燃煤锅炉低NOx燃烧技术中，必须配合尾部烟气脱硝措施才能满足GB13223-2011国家标准的低氮排放要求，主要是通过向锅炉尾部烟气中喷入氨还原剂还原NOx实现的，其中以选择性催化还原(SCR)技术和选择性非催化还原(SNCR)技术为主。由于选择性非催化还原(SNCR)技术中相关结构相对比较简单、投资成本较低、且易于在现有锅炉上改造安装而应用较多，其不足之处在于反应温度窗口比较窄、氨逃逸现象比较严重，致使还原效率受限、氨还原剂的利用率较低；而选择性催化还原(SCR)技术，相对来说脱硝效率较高，但由于结构相对比较复杂，在现有锅炉上改造安装的难度较大、投资成本较高，且还由于催化剂寿命较短、二次污染严重，因而存在应用局限。所以，从实用性和经济性角度考虑，目前这两种技术的运用均存在局限性，故有必要研发一种结构简单且科学合理、脱氮效果显著且投资及日常运行成本均较低、易于在现有燃煤锅炉上改造安装的新型燃烧装置，以满足目前行业低氮达标使用需求、缓解目前困扰业界的一大难题。

发明内容

本发明的目的是要解决目前电站燃煤锅炉在完成超低NOx排放标准时所面临的诸多不足，提供一种便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆、还原和降低NOx的生成量，有利于燃煤锅炉低氮排放达标的新型燃烧装置。

本发明的便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置，特征在于主体包括水煤浆供给机构、燃烧机构、高压风机和制粉系统，其中：

所述的水煤浆供给机构主要包括水煤浆制备器、依次设置在水煤浆制备器输出管道上的水煤浆流量控制阀、水煤浆过滤器、水煤浆增压泵和水煤浆输出母管；

所述的燃烧机构主要包括由上而下依次设置在炉膛腔壁上的高位分离风喷口、低位分离风喷口、水煤浆喷枪和主燃烧器；

所述的主燃烧器设置在水煤浆喷枪23的下方，主要包括互相间隔交错设置的风粉喷口和热风喷口，一端与所述的制粉系统相连、另一端与数个风粉喷口尾端相连的风粉供气通道，以及分别与所述的热风喷口的进气端和所述的低位分离风喷口的进气端相连的锅炉风箱；

所述的高位分离风喷口设置在所述低位分离风喷口的上方，其进气端经气流量控制阀与所述的高压风机管路相连；

所述的水煤浆喷枪以层置的形式设置在主燃烧器的喷口设置位上方，包括主体分别固设在炉膛的四个转角处及四侧腔壁居中位上的8个喷枪，水煤浆喷枪的进料端分别与水煤浆供给机构中的所述水煤浆输出母管相连；

此外，所述的高位分离风喷口喷出的高速气流设计风速大于或等于80m/s；所述的高位分离风喷口和低位分离风喷口向炉内的供风量占炉膛所需总风量的35-40％。