一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，它包括對循環(huán)流化床鍋爐的床料的溫度要在運行中合理調(diào)整使床料溫度不大于900℃，對一次風量和二次風量都要適當降低使煙氣氧量保持在2％至3％之間即保持低氧量運行，對下二次風管風口、中二次風管風口、上二次風管風口之間的距離調(diào)整在2至3米間距，對下二次風管風口到爐膛底部布風板的距離調(diào)整保持在2至3米間距，對上二次風管風口的位置提高到爐膛中部，上二次風管風口與爐膛底部布風板的距離調(diào)整在10至15米間距，對床料的厚度要合理調(diào)整保持在500mm左右以增加二次風的穿透性，對風室的風壓要合理控制在不大于9000Pa即保持低風壓運行。
【專利說明】一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，尤其是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國目前已是世界上在電廠使用循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)最多的國家，已經(jīng)運行的大小循環(huán)流化床鍋爐有3000多臺，其中410t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有140多臺，1025t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有100多臺(還有100多臺正在建設)。
[0003]電站循環(huán)流化床鍋爐在爐膛下部錐體水冷壁前爐墻和后爐墻及側(cè)爐墻布置了 2-3層共計幾十根二次風管(圓管)，二次風是提供氧氣用于強化燃燒提高煤顆粒的燃盡程度，多層二次風實現(xiàn)了多層供風多層燃燒即分級燃燒；爐膛下部錐體的下方是一次風室，一次風通過流經(jīng)風帽進入床料層對顆粒狀的床料進行流化，流化的結(jié)果是形成氣固兩相沸騰狀態(tài)。循環(huán)流化床鍋爐爐膛上部是柱體，高度20米至30米，煤顆粒沿次高度邊向上運動邊燃燒，煤顆粒運動速度5m/s左右。
[0004]由于現(xiàn)行的循環(huán)流化床鍋爐爐膛下部錐體的高度一般在5米至10米隨鍋爐容量不同而有所不同，多層二次風都布置在爐膛下部錐體，層與層之間間距太小或太大即存在不合理；多層二次風一般稱為上二次風、中二次風、下二次風，下二次風口中心線距爐膛底部布風板的高度太小或太大即存在不合理。一次風通過流經(jīng)風帽進入床料層對顆粒狀的床料進行流化，流化的同時提供煤顆粒點燃和初次燃燒需要的氧氣，現(xiàn)行的循環(huán)流化床鍋爐的設計和運行的一次風量太大即存在不合理。上述循環(huán)流化床鍋爐的多層二次風的不合理加上一次風量的不合理導致了較高的氮氧化物排放的燃燒結(jié)果；現(xiàn)行的循環(huán)流化床鍋爐的運行還存在大二次風量和煙氣高氧量問題，現(xiàn)行的有的循環(huán)流化床鍋爐的運行還存在過高的床溫問題即燃燒溫度過高，也導致了較高的氮氧化物排放的燃燒結(jié)果。使得鍋爐煙氣排放的氮氧化物常常超過了環(huán)保標準。
[0005]按現(xiàn)行的大氣環(huán)保政策鍋爐煙氣排放物不達標鍋爐就得停止運行。
[0006]所以，有必要在風系統(tǒng)和運行操作的各個環(huán)節(jié)全面進行改進和燃燒調(diào)整，大幅度降低鍋爐煙氣排放的氮氧化物，推行循環(huán)流化床鍋爐一種低氮氧化物排放的燃燒方法。
[0007]現(xiàn)行CFB鍋爐的之所以如此高排放氮氧化物是因為引進國外技術(shù)形成的傳統(tǒng)設計和從業(yè)人員傳統(tǒng)認識及不適當運行調(diào)整所至。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法。目的是解決循環(huán)流化床鍋爐依然存在的高氮氧化物排放的問題即減輕大氣污染問題。
[0009]目前大多循環(huán)流化床鍋爐的一次風量和二次風量都很大，風量大表現(xiàn)在煙氣氧量很大和風室風壓很大，煙氣氧量8%左右就已經(jīng)確定為很大，循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法要使煙氣氧量調(diào)整在3%左右；爐內(nèi)物料濃度影響風室風壓，風室風壓大于9000Pa就屬于高風壓，高風壓標示著爐內(nèi)物料濃度大，循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法要使風室風壓小于9000Pa?，F(xiàn)有大多循環(huán)流化床鍋爐的運行料層較厚，爐內(nèi)物料濃度較大，二次風口的背壓較大影響其穿透性，引起爐內(nèi)氧氣分布不均勻?，F(xiàn)有大多循環(huán)流化床鍋爐的多層二次風口間距離太近形成密集二次風層，下二次風口到爐膛底部布風板的距離太近，循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法要使多層二次風口間距離適當拉大，使下二次風口到爐膛底部布風板的距離適當拉大，最上層二次風口提高到爐膛中部；還有一些循環(huán)流化床鍋爐的只有一層二次風即單層二次風，無法進行分級燃燒，排放的煙氣中氮氧化物含量很高。目前有些循環(huán)流化床鍋爐的床溫大于930°C甚至接近1000°C，循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法要使床溫不大于900°C。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方法:
[0011]1.對循環(huán)流化床鍋爐的一次風量和二次風量都要合理控制，采取低風量、低氧量運行。
[0012]2.對循環(huán)流化床鍋爐的風室風壓要合理控制，采取低風壓運行。
[0013]3.對循環(huán)流化床鍋爐的多層二次風口間距離要合理調(diào)整，多層風口間距的調(diào)整就是實現(xiàn)多層二次風的分散分級進入鍋爐，實現(xiàn)下部缺氧燃燒，逐級增加風量即增加氧氣。
[0014]4.對循環(huán)流化床鍋爐的下二次風口到爐膛底部布風板的距離要合理調(diào)整。
[0015]5.對循環(huán)流化床鍋爐的最上層二次風口提高到爐膛中部。
[0016]6.對循環(huán)流化床鍋爐的床溫要合理調(diào)整，采取低床溫運行。
[0017]7.對循環(huán)流化床鍋爐的床料厚度要合理調(diào)整，保持適當?shù)牡土蠈樱黾佣物L的穿透性，防止爐內(nèi)氧氣分布不均勻。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點在于拋棄了高床溫、高風量、高風壓、高氧量、密集二次風等循環(huán)流化床鍋爐的傳統(tǒng)做法，用低風量、低風壓、低氧量、低床溫、分散分級二次風、中部風的思想指導運行調(diào)整，這樣可以實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方式，即環(huán)保燃燒方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐單層二次風爐膛示圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐密集多層二次風爐膛示圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖所示，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，它包括下述步驟:
[0023]1.對循環(huán)流化床鍋爐I的床料6的溫度要在運行中合理調(diào)整，調(diào)整一次風量和循環(huán)倍率，采取低床料溫度運行，使床料溫度不大于900°C。
[0024]2.對循環(huán)流化床鍋爐I的一次風量和二次風量都要適當降低，使煙氣氧量保持在2%至3%之間即保持低氧量運行。循環(huán)流化床鍋爐I的一次風來自一次風管8 ;循環(huán)流化床鍋爐I的二次風來自下二次風管風口 2、中二次風管風口 3、上二次風管風口 4。一次風量和二次風量的和稱為總風量，一次風量不超過總風量的30%，中二次風管風口 3噴出的風量不超過總風量的15%。
[0025]3.對循環(huán)流化床鍋爐I的下二次風管風口 2、中二次風管風口 3、上二次風管風口 4、之間的距離拉大，保持在2至3米間距。下二次風管風口噴出的風量不超過總風量的15%。
[0026]4.對循環(huán)流化床鍋爐I的下二次風管風口 2到爐膛底部布風板5的距離要合理調(diào)整保持在2至3米間距。下二次風管風口 2噴出的風量不超過總風量的15%。
[0027]5.對循環(huán)流化床鍋爐I的上二次風管風口 4的位置提高到爐膛中部，上二次風管風口 4與爐膛底部布風板5的距離保持在10至15米間距。上二次風管風口 4噴出的風量不超過總風量的15%。
[0028]多層風口間距的調(diào)整就是實現(xiàn)多層二次風的分散分級進入鍋爐，實現(xiàn)下部缺氧燃燒，逐級增加風量即逐級增加氧氣，最終實現(xiàn)分級燃燒。
[0029]6.對循環(huán)流化床鍋爐I的床料6的厚度要合理調(diào)整，保持在500mm左右，增加二次風的穿透性，防止爐內(nèi)氧氣分布不均勻。
[0030]7.對循環(huán)流化床鍋爐I的風室7的風壓要合理控制，不大于9000Pa即保持低風壓運行。
[0031]本發(fā)明突出循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，在全國推廣后會使循環(huán)流化床鍋爐的煙氣中氮氧化物排放濃度滿足國家標準或者接近國家標準。當鍋爐煙氣排放的氮氧化物不到國家環(huán)保標準的狀況下企業(yè)通常在循環(huán)流化床鍋爐煙道采取噴灑尿素的脫硝措施(業(yè)內(nèi)稱SNCR脫硝系統(tǒng))，然后就可達標排放，但是環(huán)保運行成本較高，尿素消耗
量巨大。
[0032]循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法在全國推廣后會給循環(huán)流化床鍋爐使用企業(yè)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益，主要是節(jié)約尿素的用量，簡單分析如下:
[0033]全國3000多臺循環(huán)流化床鍋爐大約發(fā)電裝機容量I億千瓦，按每年機組運行發(fā)電6000小時計算，每千瓦裝機每年國家脫硝補貼60元，僅按每千瓦每年消耗尿素30元，全國3000多臺I億千瓦循環(huán)流化床鍋爐大約消耗尿素30億元。在全國推廣循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法后可降低尿素消耗50%，每年可節(jié)約尿素消耗15億元。
[0034]上述各實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，其特征在于:對循環(huán)流化床鍋爐(I)的下二次風管風口(2)、中二次風管風口(3)、上二次風管風口(4)之間的距離拉大并保持在2至3米間距，對下二次風管風口(2)到爐膛底部布風板(5)的距離合理調(diào)整保持在2至3米間距，把上二次風管風口(4)的位置提高到爐膛中部使上二次風管風口(4)與爐膛底部布風板(5)的距離保持在10至15米間距，調(diào)整一次風管(8)里的一次風量和各層二次風量使其適當降低使煙氣氧量保持低氧量運行，對床料(6)的溫度在運行中調(diào)整保持較低床溫運行，對床料(6)的厚度進行調(diào)整保持低料位運行，對風室(7)的風壓進行控制保持低風壓運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，其特征在于:所述循環(huán)流化床鍋爐(I)的一次風量和二次風量適當降低使煙氣氧量保持在2%至3%之間即保持低氧量運行，一次風量不超過總風量的30%，中二次風管風口(3)噴出的風量不超過總風量的15%，下二次風管風口(2)噴出的風量不超過總風量的15%，上二次風管風口(4)噴出的風量不超過總風量的15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，其特征在于:所述循環(huán)流化床鍋爐(I)的床料出)的溫度在運行中調(diào)整使床料出)的溫度不大于900 0C即保持較低床溫 運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，其特征在于:所述循環(huán)流化床鍋爐(I)的床料(6)的厚度在運行中進行調(diào)整保持在500_左右保持低料位運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，其特征在于:所述循環(huán)流化床鍋爐(I)的風室(7)的風壓在運行中進行調(diào)整使其不大于9000Pa即保持低風壓運行。
【文檔編號】F23C10/28GK103712208SQ201310723729
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張全勝, 安洋, 李勇 申請人:北京興僑國際工程技術(shù)有限公司