[发明专利]中小型循环流化床锅炉低氮燃烧无氨脱硝方法

说明书

本发明提供一种中小型循环流化床锅炉低氮燃烧无氨脱硝方法，涉及循环流化床低氮燃烧技术领域。本发明的方法中针对蒸汽产能为35‑130t/h的循环流化床锅炉，循环流化床锅炉包括炉膛、旋风分离器和返料器；炉膛的底部设有若干个一次风进风口；所述炉膛的侧壁上设有二次风进风口；炉膛的上端与旋风分离器的上端连通；旋风分离器的下端与返料器连通；返料器的出口与炉膛的下端连通。本发明通过调整风帽小孔的数量、孔径和开口方向，调整一次风和二次风的配比，以及返料量，降低床温，并且控制烟气的氧气含量为4%‑5%，减少热力型氮氧化物的产生，提高燃料的燃尽率，降低设备改造成本。

技术领域

本发明涉及循环流化床低氮燃烧技术领域，特别是涉及一种中小型循环流化床锅炉低氮燃烧无氨脱硝方法。

背景技术

循环流化床锅炉是一种洁净度较高的煤燃烧设备，主要结构包括燃烧室和循环回炉。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，燃烧过程中产生的烟气中含有氮氧化物（NOx），根据氮氧化物产生的机理不同可以分为快速型、热力型和燃料型氮氧化物。快速型氮氧化物是燃料燃烧分解时所产生的中间产物与N₂反应生成，热力型氮氧化物是燃烧过程中空气中的N₂在高温下氧化生成，燃料型氮氧化物是燃料中所含有机氧化合物在燃烧时氧化生成。在燃煤锅炉中，快速型氮氧化物的含量较少，主要是热力型和燃料型氮氧化物，而这两种氮氧化物的产生和含量均与燃烧温度有密切关联。燃烧温度愈高则这两种类型的氮氧化物的含量越大，反之则越小。尤其是热力型氮氧化物受燃烧温度影响更明显。

为达到排放标准，需对烟气进行脱硝处理。目前，最常用的脱硝技术是SCR（选择性催化还原）技术和SNCR（选择性非催化还原）技术，这两种技术都属于燃烧后控制，虽然具有较高的脱硝效率，但是设备购置成本、运行成本和维护成本较高。现有技术中也有对燃烧过程进行控制，降低燃烧后产生的烟气中的氮氧化物。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种中小型循环流化床锅炉低氮燃烧无氨脱硝方法，通过对燃烧工艺进行调整，提高脱硝效率和燃料使用率，降低设备改造成本。

一种中小型循环流化床锅炉低氮燃烧无氨脱硝方法，所述中小型循环流化床锅炉为蒸汽产能为35-130t/h的循环流化床锅炉；所述循环流化床锅炉包括炉膛、旋风分离器和返料器；所述炉膛为燃料燃烧提供场所，所述旋风分离器用于对炉膛燃烧排出的烟气进行气固分离，所述返料器用于将回收的燃料返回炉膛；

所述炉膛的底部设有若干个一次风进风口，用于通入一次风；所述炉膛的侧壁上设有若干个二次风进风口，用于通入二次风；所述炉膛的上端与所述旋风分离器的上端连通；所述旋风分离器的下端与所述返料器连通；所述返料器的固体出口与所述炉膛的下端连通；

所述一次风进风口设置有风帽，每个风帽的侧面设有18-20个风帽小孔，所述风帽小孔的孔径为8-10mm，风帽小孔相对于水平面向上或向下倾斜，相邻两个风帽小孔的朝向的夹角为38°-42°；

投入所述炉膛的燃料的粒径≤12mm；通入所述炉膛的一次风占辅助风总量的比例为40%-45%，二次风占辅助风总量的比例为55%-60%；循环倍率为18-23；炉膛内的床温为860-890℃，烟气的氧气含量为4%-5%，炉膛内过量空气系数≤1.06。

循环倍率为：旋风分离器分离出且返送回炉膛的物料重量与给进炉膛的新燃料重量之比。

本发明的低氮燃烧无氨脱硝方法是针对35-130t/h的中小型循环流化床锅炉。现在的35-130t/h循环流化床锅炉主流是采用低氮燃烧联合SNCR/SNCR+SCR联合脱硝工艺，上述两种工艺都要使用氨水或尿素进行脱硝反应，而由于35-130t/h炉型设计和负荷不稳的原因，往往脱硝效果不稳定且有严重的氨逃逸现象。本发明正是针对现有35-130t/h循环硫化床脱硝存在的氨逃逸、煤燃尽率高、燃烧效率低和脱硝成本高的问题而提出。