一种实现低氮氧化物排放的锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实现低氮氧化物排放的锅炉，其包括一个炉膛，该炉膛的侧壁上设置有至少一组贯通口组合体，每组贯通口组合体具有多个贯通口，且每组贯通口组合体纵向分布在该炉膛的侧壁上，在每组贯通口组合体中至少有二个贯通口安装了煤粉燃烧器，每个煤粉燃烧器均设有点火装置；该装置还包括至少一组二次风口组合体，所述二次风口组合体与贯通口组合体的数量相同，且位置相对应。该实现低氮氧化物排放的锅炉通过使煤粉在煤粉燃烧器内和炉膛内的燃烧初期处于缺氧燃烧状态，在燃烧后期对其燃烧进行补风的方式，使氮氧化物的生成量大大降低，且不会增加ＣＯ浓度，不会引起飞灰含碳量的增加，符合许多区域的氮氧化物的排放标准。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种实现低氮氧化物排放的锅炉。
技术介绍
煤粉是大多数工业和电站锅炉的燃料，如图1所示，相关的煤粉燃烧装置包括一个炉膛r ，在该炉膛r的侧壁上纵向连通有多组平行设置的贯通口组合体2'和二次风口组合体5'，贯通口组合体2'和二次风口组合体5'的数量相同，且位置相对应。每组贯通口组合体2'具有多个贯通口2r ，并纵向 分布在炉膛r的侧壁上，每组二次风口组合体5'具有多个二次风口 5r ，在相互对应的贯通口组合体2'和二次风口组合体5'中，每上下相邻的两个贯 通口 21，之间设有一个二次风口 51，，每上下相邻的两个二次风口 51，之间 设有一个贯通口21'，如图2所示，此时上方的二次风口 51，与下方的二次风 口的总面积相等。对于每组贯通口组合体2'而言，除最下方的贯通口21'之外的其它贯通 口中均连接煤粉输送管道3'，煤粉输送管道3'只用于将一次风粉输送到炉 膛；在最下方的贯通口21'中安装了煤粉燃烧器4'，该煤粉燃烧器4'中设 置了点火装置，该点火装置将煤粉燃烧器4'内的煤粉气流点燃后喷入炉膛r ，进而将炉膛r内的煤粉气流点燃，二次风通过二次风口5r输送到炉膛 内，以补充炉膛内的含氧量。煤粉在燃烧过程中会产生相当量的氮氧化物，包括一氧化氮(N0)、 二氧化 氮(N02)和氧化二氮(N20)，还有NxOy。在氮氧化物中，NO占有90%以上，二 氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种(a).热力型。燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一 个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加；当T〈150(TC时，氮氧化物的 生成量很少，而当T〉1500。C时，温度T每增加100。C，氮氧化物反应速率增大 6-7倍。(b) .快速型。碳氢化合物燃料在燃烧过程中，当燃料过浓时，在反应区附 近会快速生成氮氧化物。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由 基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生 成氮氧化物，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比， 与温度的关系不大。上述两种氮氧化物形成方式都不是燃烧过程中生成氮氧化物的主要来源， 主要是燃料型氮氧化物。(c) .燃料型氮氧化物，其由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成，且主要是 在煤粉的着火阶段生成的。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在 600—80(TC时就会生成燃料型氮氧化物，它在煤粉燃烧氮氧化物产物中占60 — 80%。在生成燃料型氮氧化物过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生 N， CN， HCN和等中间产物基团，然后再氧化成氮氧化物。由于煤的燃烧过程 由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥 发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。而上述煤粉燃烧装置在燃烧过程中，由于每组贯通口组合体2'的最下方 一个贯通口21，才安装了煤粉燃烧器，每上下相邻两个贯通口 21'之间均只设 置一个二次风口 51'，且每个二次风口 51'的面积相等，使得上方的二次风口 51'的总面积与下方的二次风口的总面积相等，当煤粉气流从煤粉燃烧器中喷 入炉膛内时，由于下方的二次风口51'的面积较大，导致在炉膛l'燃烧初期 的二次风输送量较大，即提高了煤粉在炉膛内燃烧初期的含氧量，大大增加了 煤粉点燃时的含氧量，因此很容易大幅增加燃料型氮氧化物；另外，煤粉点燃 时的含氧量的增加也使炉膛内的温度很容易达到150(TC以上，从而大大增加热 力型氮氧化物的形成。这些氮氧化物对环境和人体将产生巨大的危害，表现在(1)参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污染；(2)深入人体肺部，诱 发呼吸道疾病；(3)对人的中枢神经系统、心血管系统等产生危害；(4)氧化 二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。为了减少氮氧化物的排放量，现在各国均有制定了各燃烧装置的氮氧化物 的排放量标准，为了符合排放量标准，上述煤粉燃烧装置必须在尾部安装脱硝 装置。现丰脱硝市场上应用最广泛的是烟气催化剂脱硝系统(SCR)和低氮燃烧 器。选择性催化剂法能够达到80% 90%的氮氧化物的降低率，但系统庞大，初 投资大，催化剂容易中毒或受污染，运行中需要不断地往烟气中喷入氨气， 运行成本很高；以一台300MW机组锅炉为例，SCR系统初投资为3000万元，同 时运行费用极高，不断地消耗氨气， 一年运行费用高达2000万元，另外还存在 催化剂中毒或受污染的问题，需要定期更换。低氮燃烧器主要通过设计特殊的 燃烧器结构、改变燃烧器的风煤比例，在煤粉的着火阶段遏制燃料型氮氧化物 生成。其特点是初投资低，运行成本少，维护量小。但是氮氧化物的降低率一 般在50%左右，很难满足日益严格的氮氧化物排放标准的要求。因此，有必要提供一种新型的实现低氮氧化物排放的锅炉，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种实现低氮氧化物排放的锅炉，以降低氮氧 化物的排放量。为实现上述目的，本技术提出了一种实现低氮氧化物排放的锅炉，其 包括一个炉膛，该炉膛的侧壁上设置有至少一组贯通口组合体，每组贯通口组 合体具有多个贯通口，且每组贯通口组合体纵向分布在该炉膛的侧壁上，在每 组贯通口组合体中至少有二个贯通口安装了煤粉燃烧器，每个煤粉燃烧器均设 有点火装置；该装置还包括至少一组二次风口组合体，所述二次风口组合体与 贯通口组合体的数量相同，且位置相对应。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，二次风口组合体设置在炉膛的侧 壁上，且每组二次风口组合体具有多个二次风口，各组二次风口组合体的二次 风口与相对应的贯通口组合体的贯通口上下间隔设置。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，每上下相邻的两个贯通口之间设 有一个二次风口 ，每上下相邻的两个二次风口之间设有一个贯通口 。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，在每组二次风口组合体中，上方 的二次风口的总面积大于下方的二次风口的总面积。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，在至少一组二次风口组合体中， 至少有两个二次风口插设在上下相邻的两个贯通口之间。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，相邻二次风口之间的距离大于相 邻的二次风口与贯通口之间的距离。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，每组二次风口组合体具有多个二 次风口，每个二次风口分别设置在每个煤粉燃烧器的靠近头部的燃烧室中。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，每个二次风口具有内、外双层补 风口。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，该内、外双层补风口中均设有调 节叶片，其用于调节二次风的进风量。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，上述煤粉燃烧器为等离子直流燃 烧器。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，上述煤粉燃烧器为墙式旋流燃烧器°以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，上述煤粉燃烧器包括复数级燃烧室。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，上述二次风口组合体还包括燃尽 风口，该燃尽风口设置在该炉膛的上方，且位于上述贯通口组合体的上方。以上所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，在该炉膛的尾部安装脱硝装置。在优选的实施方式中，在每个贯通口中均安装了煤粉燃烧器。 本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现低氮氧化物排放的锅炉，其包括一个炉膛，该炉膛的侧壁上设置有至少一组贯通口组合体，每组贯通口组合体具有多个贯通口，且每组贯通口组合体纵向分布在该炉膛的侧壁上，其特征在于：在每组贯通口组合体中至少有二个贯通口安装了煤粉燃烧器，每个煤粉燃烧器均设有点火装置；该装置还包括至少一组二次风口组合体，所述二次风口组合体与贯通口组合体的数量相同，且位置相对应。

【技术特征摘要】
1、一种实现低氮氧化物排放的锅炉，其包括一个炉膛，该炉膛的侧壁上设置有至少一组贯通口组合体，每组贯通口组合体具有多个贯通口，且每组贯通口组合体纵向分布在该炉膛的侧壁上，其特征在于在每组贯通口组合体中至少有二个贯通口安装了煤粉燃烧器，每个煤粉燃烧器均设有点火装置；该装置还包括至少一组二次风口组合体，所述二次风口组合体与贯通口组合体的数量相同，且位置相对应。2、 如权利要求l所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于在每个 贯通口中均安装了煤粉燃烧器。3、 如权利要求2所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于上述二 次风口组合体设置在炉膛的侧壁上，且每组二次风口组合体具有多个二次风口 ， 各组二次风口组合体的二次风口与相对应的贯通口组合体的贯通口上下间隔设 置。4、 如权利要求3所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于每上下 相邻的两个贯通口之间设有一个二次风口，每上下相邻的两个二次风口之间设 有一个贯通口。5、 如权利要求3所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于在每组 二次风口组合体中，上方的二次风口的总面积大于下方的二次风口的总面积。6、 如权利要求5所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于在至少 一组二次风口组合体中，至少有两个二次风口插设在上下相邻的两个贯通口之 间。7、 如权利要求6所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于相邻二次风口之间的距离大于相邻的二次风口与贯通口之间的距离。8、 如权利要求2所述的实现低氮氧化物排放的锅炉，其特征在于每组二次风口组合体具有多个二次风口 ，每个二次风口分别设置在每个煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵虎军，李滨，张照军，
申请(专利权)人：北京光耀电力设备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]