一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术制造技术

一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，本发明专利技术采用一次燃烧空气与少于30％的再循环烟气组合，在炉排下的风室进行分级配风，结合喉口处喷入的水、再循环烟气、水蒸气、二次燃烧空气，形成与一次配风协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术。其技术原理是通过调节配风控制燃烧空气气氛、通过改变燃烧空气、水、水蒸气、再循环烟气的吹入方式的吹入方式控制燃烧场混合、通过形成瞬间低氧高温区域控制燃料氮向含氮中间体转化。本发明专利技术设计独特，不外加任何脱硝所用的还原剂，节省了金属催化剂，解决燃煤层燃锅炉使用SNCR、SCR等脱硝方法受制于温度窗口的问题，在不降低锅炉热效率前提下，实现了低氮燃烧，有效控制NOx初始排放在200mg/Nm3(基准氧含量(O2)为9％)以下，具有实用性广，利于产业化的优点。

A low level nitrogen combustion control technique for a multi staged and staged coal-fired combustion boiler coordinated with primary combustion air

A and a combustion air coordinated multi level partition, classification of coal layer combustion boiler low NOx combustion control technology, the invention adopts a combustion air and less than 30% of the flue gas recirculation, the air chamber under the grate were graded with the wind, with the throat sprayed into the water, recycling, flue gas water vapor, two combustion air, and form a multi level partition, air distribution coordination grade coal layer combustion boiler low NOx combustion control technology. The technical principle is by adjusting the air distribution control of combustion air atmosphere, by changing the combustion air, water, steam, gas blowing into the recirculation mode to control the combustion field, through the formation of mixed instant hypoxia and high temperature area control fuel nitrogen to nitrogen intermediate transformation. The invention is unique in design, without any use of the denitration reductant, metal catalyst is saved, solve the coal-fired layer burning boiler using SNCR and SCR denitration method depends on the temperature window, without reducing the thermal efficiency of the boiler under the premise of achieving low NOx combustion, effectively control the initial discharge in 200mg/Nm3 NOx (baseline oxygen content (O2) of 9%), with wide practicability and beneficial to industrialization.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及燃煤层燃锅炉低氮燃烧的
，具体涉及层燃锅炉吼口喷入水、水蒸气、二次燃烧空气、再循环烟气与一次燃烧空气/再循环烟气匹配的分区、分级低氮燃烧控制。
技术介绍
：燃煤工业锅炉的使用特点是：锅炉负荷经常变化、使用煤质不稳定、煤的粒度多变。传统的SNCR脱硝技术温度窗口需要在850～1100℃之间，SCR脱硝技术温度窗口在300～400℃之间，由于工业锅炉使用特点难以满足以上温度窗口，因此需要探索一条符合燃煤层燃锅炉特点的NOx控制技术。燃煤层燃锅炉NOx控制较为可行的低氮燃烧技术，该技术能够适应锅炉煤质、负荷的变化，且使用成本低、控制难度低。
技术实现思路
：本专利技术的目的是保证现有燃煤层燃锅炉低氮燃烧技术在锅炉热效率不降低的前提下，实现NOx排放在200mg/Nm3(基准氧含量(O2)为9％)长期稳定运行的问题，提供一种高效、低氮的燃煤层燃锅炉NOx控制技术。本专利技术的主要特点有四方面：(1)通过调节配风、烟气再循环吹入方式控制燃烧空气气氛；(2)通过改变燃烧空气、水、水蒸气的吹入方式控制燃烧场混合；(3)通过形成瞬间低氧高温区域控制燃料氮向含氮中间体转化。本专利技术的具体技术方案是：(1)、在层燃锅炉炉拱的喉口处设置水、水蒸气、二次燃烧空气、再循环烟气四种介质的喷口，四种介质的位置可以组合交叉，例如，第一种方案从下往上第一层是水、第二层是再循环烟气、第三层是水蒸气、第四层是二次燃烧空气，共有24种方案；四种介质可以同时使用，也可以任选其中3种组合使用；前拱、后拱的三种或四种介质可以交叉组合，如果是三种介质组合共有108种方案，如果是四种介质组合共有576种方案。(2)、四种介质喷入喉口处的角度从平行吹入到向下吹入之间在30°之内；(3)、四种介质喷入喉口处的位置向下取喉口到炉排面高度的30％，向上取喉口到炉排面高度的70％。(3)、强化风室侧密封，沿炉排长度方向、宽度方向实现均匀配风；(4)风室配风由一次燃烧空气和再循环烟气组合形成，再循环烟气比例不超过一次燃烧空气的30％。本专利技术的独特性在于技术组合，充分利用煤热解、焦炭气化、靶向给氧、高温区温度精确控制等多种手段组合，抑制NOx生成、控制燃料氮向含氮中间体转化、强化飞灰中焦炭水蒸气气化提高锅炉热效率，促进燃煤层燃锅炉高效低氮燃烧。附图说明：图1为燃煤层燃锅炉配风、炉拱、多手段组合控制NOx、降低飞灰含碳量方案图；如图所示，1、2、3、4、5、6、7、8可以是水或再循环烟气或水蒸气或二次燃烧空气。以下结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明：如图1燃煤层燃锅炉配风、炉拱、多手段组合控制NOx、降低飞灰含碳量方案图所示，本系统包括三部分：(一)、第一部分为炉拱、配风组合系统，包括强化了侧密封、沿炉排长度、宽度方向均匀配风的风室，也就是各风室能够实现配风的精确可调节。(二)、第二部分为多手段组合控制NOx、降低飞灰含碳量系统，包括水、再循环烟气、水蒸气、二次燃烧空气的多种组合，同时使用四种介质共有576种组合方案，使用其中的三种介质共有108种方案。如图1四种介质喷入喉口处的高度、角度。喉口处四种介质的高度介于向下30％的喉口与炉排面距离到向上70％的喉口与炉排面距离；四种介质喷入喉口的角度为+30°到-30°之间，四种介质根据布置，可以任意组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，可以将燃煤层燃锅炉初始NOx排放控制在200mg/Nm3(基准氧量9％)以下，其特征在于：1.1、在层燃锅炉炉拱形成的喉口处喷吹水、再循环烟气、水蒸气和二次风四种介质，在前拱、后拱处分别对向喷入四种介质，形成任意组合，前拱喷入四种介质的方案为24种，后拱喷入四种介质的方案24种，前后拱组合方案共有576种方案；1.2、四种介质在喉口处喷入的高度范围：以喉口处为基本面，向下方向，喉口到炉排表面的50％高度；向上方向，喉口到炉排高度的50％；1.3、四种介质在喉口处喷入的宽度范围：前拱，沿前拱宽度方向；后拱，沿后拱宽度方向；1.4、四种介质在喉口处喷入的角度：以水平方向为基本面，±30°角度范围之间。

【技术特征摘要】
1.一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，可以将燃煤层燃锅炉初始NOx排放控制在200mg/Nm3(基准氧量9％)以下，其特征在于：1.1、在层燃锅炉炉拱形成的喉口处喷吹水、再循环烟气、水蒸气和二次风四种介质，在前拱、后拱处分别对向喷入四种介质，形成任意组合，前拱喷入四种介质的方案为24种，后拱喷入四种介质的方案24种，前后拱组合方案共有576种方案；1.2、四种介质在喉口处喷入的高度范围：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐国利，常勇强，刘雪敏，张松松，管坚，王中伟，王钊，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11