一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，包括锅炉本体、气体净化装置、除尘器、引风机、烟囱和循环烟气管道；锅炉本体从上到下依次包括锅炉炉膛、锅炉炉床和锅炉炉底风室；锅炉炉膛的顶部、气体净化装置、除尘器、引风机和烟囱通过管道依次连通；循环烟气管道一端与引风机的出口连通、另一端通向锅炉炉底风室。本实用新型专利技术通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，结构简单，使用方便，通过将放空的烟气循环利用，不仅提高了生物质蔗渣的燃烧程度，而且使烟气中NOx得到了显著的降低，可实现超净排放。

【技术实现步骤摘要】
一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置
本技术涉及一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，属于生物质燃烧领域。
技术介绍
我国是能源消耗大国，由于大量使用化石燃料而引发了能源短缺和环境恶化问题，随着社会的发展，生物质能已经在锅炉燃料中占据重要的地位。生物质是一种可再生资源，产量大，能够实现CO2的“低排放”，符合低碳经济的要求。生物质在锅炉燃烧后烟气中的NOx排放浓度一般在250～350mg/Nm3。随着我国环保形式的严峻，大多数生物质锅炉是按照锅炉火电厂环保要求执行，通过传统的脱硝工艺要实现＜100mg/Nm3甚至重点区域超净排放的＜50mg/Nm3的要求有一定的困难。
技术实现思路
为了解决现有技术中生物质锅炉烟气中NOx排放不达标的缺陷，本技术提供一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，包括锅炉本体、气体净化装置、除尘器、引风机、烟囱和循环烟气管道；锅炉本体从上到下依次包括锅炉炉膛、锅炉炉床和锅炉炉底风室；锅炉炉膛的顶部、气体净化装置、除尘器、引风机和烟囱通过管道依次连通；循环烟气管道一端与引风机的出口连通、另一端通向锅炉炉底风室。使用时，生物质蔗渣在锅炉炉膛内燃烧，所产生的烟气从锅炉炉膛的顶部出来后，在引风机的作用下进入先进入气体净化装置进行脱硫脱硝等净化处理，然后除尘器除尘后，一部分通过烟囱放空，一部分被循环到锅炉炉底风室循环利用，这样不仅提高了生物质的燃烧程度，且显著降低了NOx的排放。循环烟气进入炉底风室的方向优选与一次风风向垂直。本申请气体净化装置包括炉外脱硫处理等，炉内SNCR脱硝、炉外脱硫等，参照现有工艺技术。本申请在锅炉尾部引风机出口引出部分烟气循环到锅炉炉底风室，从而改变锅炉燃烧的过氧系数并促使生物质燃料充分燃烧，从而降低锅炉NOx排放值。上述从引风机出口引出的烟气带有一定的正压，且出引风机之前经过除尘器的处理，为干净烟气。本申请从引风机出口引出的烟气和原有炉底风室进风管道的风混合共同进入锅炉炉底风室参与燃烧。本申请顶部、底部、上、下等方位词为装置正常使用状态时的相对位置。申请人经研究发现，生物质锅炉NOx排放值约有90％来自于锅炉的生物质燃料燃烧的燃料型NOx，而燃料型NOx80％左右产生在燃料燃烧初期挥发份析出固定碳的焦化的燃烧过程中，而燃料型NOx生成中如果控制其燃烧中的氧化还原氛围就会改变燃料型NOx生成值，主要是在氧化氛围强时燃料中的N化合物燃烧大部分向NOx转变，当氧化氛围弱时燃料中的N化合物燃烧大部分向N2转变，所以改变燃烧初期的过氧系数可以有效的控制燃料型NOx生成值，本申请通过将锅炉尾部将适量的烟气循环到炉底风室参与锅炉炉床燃烧密相区燃烧，在保证锅炉正常燃烧的同时，改变锅炉初期燃烧的过氧系数，从而降低了燃料型NOx排放量的方法，再配合SNCR脱硝技术可实现超净排放。同时，申请人还发现，生物质固定炉床锅炉由于长期运行的设备损耗及后期新增的环保设备使得锅炉尾部阻力增大，原有的锅炉配风系统就略显不足，体现在炉床炉底风室风量风压偏低和炉后引风机开度没有余量空间，从而导致生物质物料的流化状态不好，使得生物质燃料在炉床上堆积燃烧不充分，从而导致炉床部位容易结焦影响生产，而本申请通过锅炉尾部循环烟气，从而使得锅炉燃烧的过氧系数α得到控制，降低锅炉NOx排放值。本申请利用锅炉尾部烟气循环燃烧改善锅炉炉床燃烧，同时降低了燃烧初期产生的NOx浓度的方法。从根本上减少了NOx的排放。本申请未提及的工艺包括SNCR脱硝技术等均参照现有技术。为了进一步提高脱硝效率，上述通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，还包括循环烟气进口导向器，循环烟气管道通向锅炉炉底风室的一端通过循环烟气进口导向器与锅炉炉底风室连通。循环烟气进口导向器内设有导流板，导流板设在循环烟气管道与循环烟气进口导向器连通处的正上方。本申请上下等方位词为装置正常使用状态时的相对位置。也即从循环烟气管道进入循环烟气进口导向器的烟气经过导流板反射后进入锅炉炉底风室，显著了提升了循环烟气的利用率。为了进一步提高烟气利用效率，导流板与循环烟气管道中的烟气流向呈40-50°夹角。为了延长循环烟气管道的使用寿命，循环烟气管道上设有管道膨胀节。这样可有效补偿温度差与机械振动引起的附加应力。管道膨胀节优选设在靠近炉底风室的一端。为了方便控制循环烟气进入炉底风室的量，循环烟气进口导向器与管道膨胀节之间的循环烟气管道上设有管道阀门。这样可根据需要来调整循环风量的大小。为了进一步提高物料的流化性和物料燃烧的充分性，循环烟气进口导向器与管道阀门之间的循环烟气管道上设有增压变频风机。这样可提高循环烟气的风压改善炉底风室压力控制炉底燃烧风的氧量，从而实现改善生物质锅炉炉床燃烧，降低生物质锅炉燃烧产生的NOx排放量。为了节省空间、降低能耗，锅炉炉底风室为上大下小的圆锥结构。也即风室的大端在上小端在下，锅炉炉膛与锅炉炉底风室的大端相接。本申请上下、底部顶部等范围词，均指装置正常使用状态下的相对位置。本技术未提及的技术均参照现有技术。本技术通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，结构简单，使用方便，通过将放空的烟气循环利用，不仅提高了生物质蔗渣的燃烧程度，而且使烟气中NOx得到了显著的降低，可实现超净排放。附图说明图1为本技术通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置；图中，1为锅炉本体、2为锅炉炉膛、3为锅炉炉床、4为锅炉炉底风室、5为气体净化装置、6为除尘器、7为引风机、8为烟囱、9为循环烟气进口导向器、10为循环烟气管道、11为管道膨胀节、12为管道阀门、13为增压变频风机、14为循环烟气取气接口、15为循环烟气进气接口、16为导流板。具体实施方式为了更好地理解本技术，下面结合实施例进一步阐明本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1如图1所示通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，包括锅炉本体、气体净化装置(脱硫脱硝)、除尘器、引风机、烟囱、循环烟气进口导向器和循环烟气管道；锅炉本体包括锅炉炉膛、设在锅炉炉膛底部的锅炉炉床和设在锅炉炉床底部的锅炉炉底风室；锅炉炉膛的顶部、气体净化装置、除尘器、引风机和烟囱通过管道依次连通；循环烟气管道一端与引风机的出口连通、另一端通过循环烟气进口导向器与锅炉炉底风室连通；循环烟气进口导向器内设有导流板，导流板设在循环烟气管道与循环烟气进口导向器连通处的正上方，导流板与循环烟气管道中的烟气流向呈45°夹角；循环烟气管道上设有管道膨胀节，循环烟气进口导向器与管道膨胀节之间的循环烟气管道上设有管道阀门，循环烟气进口导向器与管道阀门之间的循环烟气管道上设有增压变频风机；锅炉炉底风室为上大下小的圆锥结构。比较例1生物质蔗渣锅炉装置包括顺序相接的锅炉本体、气体净化装置(脱硫脱硝)、除尘器、引风机和烟囱。应用实施例广西扶南生物能源有限公司，170t/h蔗渣炉，使用比较例1中的方案，NOx的排放浓度为313.5mg/Nm3；之后应用实施例1中方案，及在比较例1的基础上增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，其特征在于：包括锅炉本体、气体净化装置、除尘器、引风机、烟囱和循环烟气管道；锅炉本体从上到下依次包括锅炉炉膛、锅炉炉床和锅炉炉底风室；锅炉炉膛的顶部、气体净化装置、除尘器、引风机和烟囱通过管道依次连通；循环烟气管道一端与引风机的出口连通、另一端通向锅炉炉底风室。

【技术特征摘要】
1.一种通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，其特征在于：包括锅炉本体、气体净化装置、除尘器、引风机、烟囱和循环烟气管道；锅炉本体从上到下依次包括锅炉炉膛、锅炉炉床和锅炉炉底风室；锅炉炉膛的顶部、气体净化装置、除尘器、引风机和烟囱通过管道依次连通；循环烟气管道一端与引风机的出口连通、另一端通向锅炉炉底风室。2.如权利要求1所述的通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，其特征在于：还包括循环烟气进口导向器，循环烟气管道通向锅炉炉底风室的一端通过循环烟气进口导向器与锅炉炉底风室连通。3.如权利要求2所述的通过烟气循环掺烧降低生物质蔗渣锅炉NOx排放的装置，其特征在于：循环烟气进口导向器内设有导流板，导流板设在循环烟气管道与循环烟气进口导向器连通处的正上方。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵亚锋，牛绍锋，袁强，张彦军，贾纪强，
申请(专利权)人：邵亚锋，
类型：新型
国别省市：江苏,32