一種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料燃燒排放的污染物是大氣污染物的主要部分，其中燃燒產(chǎn)生的NOx是引起酸雨的主要成分之一，其所引發(fā)的環(huán)境問題已不容樂觀，而燃煤過程是NOx的主要來源之一。我國是煤炭大國，煤炭在一次能源消費(fèi)中占有很大的比例，并且在最近的幾十年這種能源結(jié)構(gòu)可能不會(huì)發(fā)生改變。經(jīng)濟(jì)的快速增長是以能源的巨大消耗為代價(jià)，我國的NOx總排放量從2000年的12.lX106t到2005年的19.lX106t，年增長率為10%，因此降低NOx的排放已經(jīng)是刻不容緩?！笆濉币?guī)劃也是把降低氮氧化物的排放作為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重中之重。
[0003]對(duì)常規(guī)燃煤鍋爐而言，NOx主要通過燃料型生成途徑而產(chǎn)生。NOx的生成及破壞與以下因素有關(guān):(1)煤的燃燒方式、燃燒工況，其生產(chǎn)量依賴于燃燒溫度水平；(2)煤種特性，；(3)爐膛內(nèi)反應(yīng)區(qū)煙氣的氣氛，即煙氣內(nèi)氧氣，氮?dú)猓琋0和CnHn的含量；(4)燃料及燃燒產(chǎn)物在火焰高溫區(qū)和爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。降低NOx排放措施分為一級(jí)脫氮技術(shù)和二級(jí)脫氮技術(shù)。一級(jí)脫氮技術(shù)主要是采用NOx低燃燒器以及通過燃燒優(yōu)化調(diào)整，有效控制NOx的產(chǎn)生，從源頭減少NOx生成量；二級(jí)脫氮技術(shù)則是盡可能減少已生成NOx的排放。若能將這兩種技術(shù)相結(jié)合，則能進(jìn)一步降低煙氣中的NOx含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法，可有效控制NOx的產(chǎn)生，且能進(jìn)一步減少已生成NOx的排放。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法，包括以下步驟:
[0007](1)從鍋爐爐膛底部鼓入一次風(fēng)，一次風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣及煙囪回用的煙氣組成；
[0008](2)在鍋爐爐壁二次風(fēng)入口的上部，布置有生物質(zhì)氣化氣噴口 ；在鍋爐的主燃燒區(qū)，二次風(fēng)與煤粉混合后進(jìn)行高溫燃燒，高溫燃燒的煤粉與生物質(zhì)氣化氣入口噴入的生物質(zhì)氣化氣進(jìn)一步混合，使生物質(zhì)氣化氣與主燃燒區(qū)中已形成的N20發(fā)生反應(yīng)，其中:生物質(zhì)氣化氣的流速為55?65m/s，溫度為800?900 °C，且形成快速旋流；在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，煤粉受進(jìn)一步?jīng)_擊去除其表面的灰分，從而與二次風(fēng)混合實(shí)現(xiàn)再燃燒；
[0009](3)在鍋爐尾端的燃盡區(qū)噴入生物質(zhì)氣化氣。
[0010]進(jìn)一步的，所述生物質(zhì)氣化氣的成分包括CnHn、H2和C0，其中，014占生物質(zhì)氣化氣50%以上。
[0011]進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，空氣與煙氣混合組成的一次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的16?20%。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，二次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的80?84%。
[0013]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，生物質(zhì)氣化氣的旋流強(qiáng)度大于二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，生物質(zhì)氣化氣的噴入速度為65?70m/s。
[0015]優(yōu)選的，所述生物質(zhì)氣化氣噴口在鍋爐爐壁上設(shè)置有2圈，同一圈內(nèi)的生物質(zhì)氣化氣噴口等距設(shè)置；更優(yōu)選的，上圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為75?85°，下圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為65?75°。
[0016]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](1)利用煙囪煙氣分別與一次風(fēng)混合循環(huán)再燃燒，能充分利用煙氣的熱能，提高鍋爐的燃燒效率，達(dá)到節(jié)能的目的；
[0018](2)利用農(nóng)林廢棄物制備的生物質(zhì)氣化氣，灰分含量低，為鍋爐提供了理想的再燃原料，生物質(zhì)氣化氣的加入，將已生成的NOx還原為N2，另外，還可使未燃燒的煤粉在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，增大了與氧氣接觸的幾率，從而在缺氧氛圍中進(jìn)行再燃燒，有效抑制了燃料中析出的N轉(zhuǎn)化為N0X;
[0019](3)在鍋爐尾端的燃盡區(qū)噴入生物質(zhì)氣化氣，進(jìn)一步將鍋爐尾端的NOx還原為N2，同時(shí)提高鍋爐的燃燒效率。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍不限于以下實(shí)施例:
[0021]實(shí)施例1
[0022]—種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法，包括以下步驟:
[0023](1)從鍋爐爐膛底部鼓入一次風(fēng)，一次風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣及煙囪回用的煙氣組成；
[0024](2)在鍋爐爐壁二次風(fēng)入口的上部，布置有生物質(zhì)氣化氣噴口 ；在鍋爐的主燃燒區(qū)，二次風(fēng)與煤粉混合后進(jìn)行高溫燃燒，高溫燃燒的煤粉與生物質(zhì)氣化氣入口噴入的生物質(zhì)氣化氣進(jìn)一步混合，使生物質(zhì)氣化氣與主燃燒區(qū)中已形成的N20發(fā)生反應(yīng)，其中:生物質(zhì)氣化氣的流速為55?60m/s，溫度為800?900 °C，且形成快速旋流；在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，煤粉受進(jìn)一步?jīng)_擊去除其表面的灰分，從而與二次風(fēng)混合實(shí)現(xiàn)再燃燒；生物質(zhì)氣化氣的加入，為鍋爐提供了理想的再燃原料，并將已生成的NOx還原為N2，另外，還可使未燃燒的煤粉在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，增大了與氧氣接觸的幾率，從而在缺氧氛圍中進(jìn)行再燃燒，有效抑制了燃料中析出的N轉(zhuǎn)化為N0X;
[0025](3)在鍋爐尾端的燃盡區(qū)噴入生物質(zhì)氣化氣，生物質(zhì)氣化氣的噴入速度為68?70m/s, 一步將鍋爐尾端的NOx還原為N2，同時(shí)提高鍋爐的燃燒效率。
[0026]其中，生物質(zhì)氣化氣的成分包括CnHn、比和C0，而CH 4占生物質(zhì)氣化氣50%以上。
[0027]在步驟(1)中，空氣與煙氣混合組成的一次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的22%。
[0028]在步驟(2)中，二次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的78%。
[0029]優(yōu)選的，所述生物質(zhì)氣化氣的旋流強(qiáng)度大于二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。
[0030]為更好地形成旋流，生物質(zhì)氣化氣噴口在鍋爐爐壁上設(shè)置有2圈，同一圈內(nèi)的生物質(zhì)氣化氣噴口等距設(shè)置；更優(yōu)選的，上圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為75?80°，下圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為65?70°。
[0031]該鍋爐使用生物質(zhì)氣化氣進(jìn)行再燃燒，可以減少消耗8?10%的燃煤，同時(shí)使N0X脫除效率達(dá)到78%以上。
[0032]實(shí)施例2
[0033]—種將生物質(zhì)氣化氣應(yīng)用于燃煤鍋爐的方法，包括以下步驟:
[0034](1)從鍋爐爐膛底部鼓入一次風(fēng)，一次風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣及煙囪回用的煙氣組成；
[0035](2)在鍋爐爐壁二次風(fēng)入口的上部，布置有生物質(zhì)氣化氣噴口 ；在鍋爐的主燃燒區(qū)，二次風(fēng)與煤粉混合后進(jìn)行高溫燃燒