[发明专利]一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉

说明书

一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉，包括主燃室、副燃室、燃尽室以及燃料分级给进装置和脱硫剂分级给进装置等。燃料分级给进装置设置在主燃室的前部，脱硫剂分级给进装置布置在主燃室的前部、燃料分级给进装置的上部。副燃室煤粉入口设置两个，左右对称的设置在副燃室两边侧壁；细煤粉喷管呈左右对称布置。从粗脱硫剂出口与细脱硫剂出口送出的脱硫剂质量比例为3:1~10:1，通过筛下细煤粉管道送入到副燃室内的燃料质量占煤斗内燃料总质量的2%~20%。本发明具有燃料/空气双分级燃烧、固体燃料再燃、提高燃料和脱硫剂在床内的循环次数和停留时间，超低NOx排放以及深度脱硫等优点。

技术领域

本发明涉及一种循环流化床燃烧设备，尤其涉及一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床燃烧设备，属于低排放的煤炭、固体废弃物、城市和工业污泥、生物质等固体燃料的燃烧设备，特别适合于高硫、高氮且要求低排放的固体燃料的循环流化燃烧。

背景技术

目前我国国内的煤炭、固体废弃物、污泥、生物质等固体燃料的主要燃烧设备是链条炉、水冷振动炉排锅炉和循环流化床锅炉等，根据不同的燃料选择不同的炉型、不同的炉型具有各自的特点。

循环流化床锅炉是近年来发展起来的高效清洁的燃烧技术，燃料适应性广，可燃用优质煤、劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料。由于其燃烧效率高，能同时进行炉内脱硫、脱硝等污染控制操作，具有低NO_x和SO_x排放等优点，因而在电力市场得到了迅速的发展，正在向大型化方向发展，600MWe的循环流化床锅炉已投入商业运行。同时，在工业锅炉领域，由于工业锅炉的蒸发量小、运行灵活、检修方便，劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料等日益受到青睐，这些燃料非常适合采用循环流化床技术燃烧。传统立式、单级循环流化床锅炉存在炉身高，锅炉岛体积庞大等缺点，对厂房建设要求较高。同时锅炉岛的支撑钢架以及锅炉岛本体的钢耗较大，使得项目造价和初投资较高。针对立式循环流化床锅炉在工业锅炉领域的缺陷，中国专利CN1786565A公布了一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法，采用外置分离器、将传统立式锅炉的炉膛分为三个部分，从而有效降低了炉膛高度。中国专利 CN102537943A公布了一种带有水平旋风分离器的卧式循环流化床锅炉，采用水平布置的旋风分离器，使得结构布置更加紧凑，特别适用于工业锅炉。然而，CN1786565A和CN102537943A公布的专利在炉内脱硫和低NOx燃烧方面，与传统的立式循环流化床锅炉没有明显差异，针对固体燃料，很难达到苛刻的工业锅炉排放要求（例如，NOx排放低于200mg/Nm³，SO₂排放低于200mg/Nm³，甚至要求更低）。

在传统的循环流化床领域，一般可通过空气分级燃烧来降低NOx排放，即燃料燃烧所需要的空气分阶段供给，一次风通过风室供给，但一次风量不足以提供燃料完全燃烧所需要的空气，燃料完全燃烧所需要的空气再由二次风或三次风供给，通过这种分级供给空气的方式来营造燃烧区域的还原性气氛，从而将燃烧生成的NOx还原为N₂，从而降低NOx排放。目前，这种空气分级燃烧的方式对NOx的减排效果已经达到了瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明基于现有的卧式循环流化床工业锅炉技术，提出一种燃料和脱硫剂双分级供给的低排放循环流化床锅炉，在结构布置紧凑的同时，充分利用了卧式循环流化床锅炉分床燃烧的特点，突破单一空气分级燃烧传统思路，在保留分级配风方式的基础上，燃料分级分粒度供给、脱硫剂分级分粒度供给，通过空气、燃料双分级燃烧和分级脱硫，使燃料燃烧充分的同时污染物低排放。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉，包括布风板、主燃室、副燃室、燃尽室、分离器、连接烟道、尾部烟道、尾部受热面、烟气出口、回料器，其特征在于：

所述锅炉还包括燃料分级给进装置、脱硫剂分级给进装置；所述主燃室设置有主燃料入口和主燃室脱硫剂入口；所述副燃室设置有副燃室煤粉入口和副燃室脱硫剂入口；