[发明专利]一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭燃烧技术，特别是一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法。

背景技术

目前我国燃煤电厂中间仓储式煤粉锅炉比较多，这种锅炉一般将“乏气”(由锅炉制粉系统的细粉分离器出来的含有约10％～20％的煤粉气流)作为三次风由三次风喷口送入锅炉中燃烧。为响应国家环保政策《火电厂大气污染物排放标准》和《锅炉大气污染物排放标准》要求，这类锅炉一般需要进行脱硝改造，其中《火电厂氮氧化物防治技术政策》推荐的首选技术为低氮燃烧技术。目前，主流的低氮燃烧技术包括空气分级燃烧、煤粉再燃等技术，极少涉及到三次风的改造。而根据某项目的工程经验，对于设有三次风的燃烧系统，经过主流的低氮燃烧技术对燃烧器进行改造以后脱硝效果约为50％，可以将氮氧化物(NOx)的排放从初始排放的650mg/Nm³～950mg/Nm³降至350mg/Nm³左右。在停磨的工况下，即无三次风进入炉膛的情况，则可以降至200mg/Nm³以下，可见三次风的存在大大加大了NOx的生成量，设法控制三次风燃烧生产的NOx将进一步降低NOx生成。

针对三次风进行改造以降低NOx排放的方法和装置，目前主要有3种。

池作和等提出了《利用三次风浓缩再燃降低NOx排放装置》(申请号：02216516.9，参见图1)和《利用三次风中细煤粉收集再燃降低NOx排放方法及系统》(申请号：200410052977.4，参见图2)，这两种技术均是采用某种方法浓缩三次风，将浓缩的三次风粉作为再燃燃料，通过再燃的方案降低NOx生成，是一种再燃降低NOx生成的方法。其三次风浓缩装置结构复杂，维护成本高，占用空间大。

吕俊复等提出了《仓储式煤粉锅炉制粉系统送粉乏气的分离装置》(申请号：200410009997.3，参见图3)，该发明在三次风道的排粉风机后将三次风分离成浓淡两股，浓相并入一次风管，稀相并入二次风管，从而解决三次风投入导致燃烧效率低的问题，同时有一定NOx控制效果，该技术系统复杂，不适合现有机组的改造；而且该技术将三次风与一次风和二次风混合，在磨煤机投运时有一次风和二次风倒灌入制粉系统的风险。

以上三种方法，结构相对复杂，投资成本高，由于新增阻力设备或增加了气流流动阻力，所以也增加了运行和维护费用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足和缺陷，提出一种简单可行、结构简单、投资成本低、运行费用低、可实现降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案如下：

提供一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法。在燃煤锅炉燃烧器的三次风喷口(1)前端装设浓淡分离装置(2)，将含有细煤粉的三次风进行分离；经过浓淡分离装置后，三次风被分为浓淡的2股，一股为富含煤粉流(3)，另一股为稀煤粉流(4)，中间由隔板(5)隔开；富含煤粉流在其燃烧区域(6)形成局部欠氧燃烧，降低三次风燃烧生成的氮氧化物；另一股稀煤粉流(4)燃烧温度较低，NOx生成同样得到抑制。

浓淡分离装置是煤炭燃烧技术中常见的一种设备，通常用于一次风稳燃。但是，本发明创造性地将其用于三次风的分流，并在完成分流之后以风道中加装的隔板，使三次风在进入三次风喷口时仍保持分流状态。经浓淡分离装置分离后的三次风进行分离，分为浓淡的2股，一股为富含煤粉流(3)，另一股为稀煤粉流(4)；其中，富含煤粉流(3)中的细煤粉含量一般占80％～90％，稀煤粉流(4)中的细煤粉含量一般占10％～20％。该比例关系随浓淡分离装置选型不同而有所变化。

富含煤粉流在其燃烧区域(6)，由于煤粉多，空气少，形成了局部欠氧燃烧，可大幅降低三次风燃烧生成的氮氧化物。而同时，稀煤粉流，由于燃料较少，相对的燃烧温度较低，NOx生成同样得到抑制。

在本发明提出之前，对三次风的处理主要着眼于再燃技术，在浓缩基础上改变其燃烧位置。从没有能够在调整燃烧成分以改变局部的燃烧环境上进行过探讨。因此，相对于现有技术，本发明并不只是仅仅增加了一两个小部件；更重要的是，本发明提出了一种全新的技术理念。

本发明的有益效果在于：

本发明不需要改造锅炉制粉系统和三次风风道；基本不增加三次风系统阻力；设备简单，对锅炉燃烧设备改动小；投资少，运行和维护费用低；可降低三次风的氮氧化物生成量。基于上述技术效果，相对于现有技术而言，本发明的综合效益是非常可观的。

附图说明