[发明专利]一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统及其改造方法

说明书

本发明涉及锅炉技术领域，具体为一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统及其改造方法。所述低氮燃烧排放系统包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统，通过对送料系统、布风系统、二次风系统、烟气再循环系统、分离系统、SNCR系统的改造，以及燃烧过程调整，产生CFB沿物料流程的温度均衡、还原区有效降氮与氧化区高效脱硫的有机结合、保障燃尽率的局部风煤比均匀、二次风射流立体布局的分级供风和整体低氧燃烧过程的良好燃料适应性。通过炉内高效低氮燃烧，NOx原始排放达到在100mg/Nm³以下，再通过对SNCR系统优化，在炉内高效低氮燃烧基础上实现>80%的脱除效率，使NOx排放降低至20mg/Nm³以下，满足NOx超低排放需求。

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体为一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统及其改造方法。

背景技术

循环流化床锅炉是工业化程度最高的洁净煤燃烧装置，循环流化床锅炉锅炉总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周由膜式水冷壁组成，自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接循环灰输送系统，循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。

现有技术中的循环流化床锅炉一般燃料为混煤，锅炉负荷较低，总体工况下NOx初始排放值偏高，只能依靠全炉膛低氧运行来实现NOx的达标排放（无法实现超低），但全炉膛低氧势必影响锅炉燃烧效率，造成炉效降低。

如何将高效燃烧与低氮排放实现有效的结合，是现有技术中的循环流化床锅炉改造的重点。

技术方案

为解决上述现有技术中存在的问题，本专利提供了一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，具体技术方案如下：

一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，包括锅炉、高温旋风分离器、尾部烟道，所述锅炉通过转向室与高温旋风分离器的入口烟道连接，所述高温旋风分离器的出口烟道与尾部烟道连接，所述尾部烟道的出口烟道通过除尘器、引风机与烟囱连接，所述高温旋风分离器的底部通过返料管与锅炉上的返料口连接，还包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统；所述烟气再循环系统包括与引风机的出风口连接的循环风机，所述循环风机通过管道分别与一次风机入口和二次风机入口连接；所述SNCR脱硝系统包括：转向室上设置的SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置的SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置的SNCR脱硝喷枪、返料管上设置的SNCR脱硝喷枪；所述生物质燃料掺烧系统包括锅炉两侧设置的生物质燃料输送系统与煤粉输送系统；所述高温旋风分离器的出口处设置有插入所述高温旋风分离器内的中心筒、连接中心筒与尾部烟道的出口烟道，所述中心筒偏心设置。

作为优选，所述中心筒插入高温旋风分离器内的深度为1700m-1800mm、所述高温旋风分离器的入口尺寸为820mm*2400mm、中心筒在第四象限偏离分离器筒体中心50-100mm、中心筒直径为1100mm-1300mm。

作为优选，所述转向室上设置有两只SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置4只SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置两只SNCR脱硝喷枪、返料管上设置两只SNCR脱硝喷枪。

作为优选，所述生物质燃料为废棉渣，所述废棉渣的掺烧比例为10%-15%。

作为优选，所述循环风机与一次风机入口和二次风机入口之间的管道上设置有循环风流量计和循环风调节阀，所述一次风机出口和二次风机出口处的管道上均设置有总风流量计和总风调节阀。

作为优选，所述尾部烟道内设置有空气预热器，所述一次风机、二次风机通过空气预热器分别与一次风入口和二次风入口连接。

作为优选，所述尾部烟道内设置有激波吹灰器。