一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉的制作方法

本发明属于燃烧锅炉，具体涉及一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉。

背景技术：

1、循环流化床锅炉燃料适应性优异，可燃烧劣质煤，且因其具有原始污染物排放低的特性而得到迅速推广应用。但随着燃料价格不断上涨，燃煤电厂运行成本越来越高，循环流化床电厂掺烧替代燃料如煤泥、气化细渣等。但煤泥、气化细渣等燃料粒径过小，在炉内停留时间太短，且分离器对其捕集能力有限，导致其燃尽困难，掺烧过程中问题很多。

2、此外，循环流化床锅炉一般在分离器进出口采用sncr脱硝，脱硝效率相对较低，运行过程中往往喷氨过量，氨逃逸严重，进一步又导致尾部受热面腐蚀堵塞的问题。尤其是当前电厂负荷波动频繁，低负荷运行时分离器进出口烟温偏离sncr脱硝最佳温度区间，脱硝效率剧烈降低，经济性极差且会加剧尾部受热面积灰腐蚀等问题。

3、综上所述，循环流化床掺烧煤泥及sncr脱硝存在的问题主要有以下几点：首先，煤泥粒径较小，在炉膛内停留时间较短且分离器对其捕集能力有限，导致煤泥颗粒燃尽困难；其次，循环流化床低负荷运行时分离器进出口烟温较低，偏离sncr脱硝温度区间，脱硝效率较低，nox排放控制困难。

技术实现思路

1、本发明提供了一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，延长煤泥颗粒停留时间促进其燃尽，同时将尿素颗粒喷入密相区进行炉内脱硝，保证锅炉低氮燃烧。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，包括：

4、炉膛，所述炉膛与一次风室连通；

5、第一管路，所述第一管路出口端与燃料喷口第一端连通，所述燃料喷口第二端与炉膛连通；所述第一管路上开设有煤泥入口和尿素入口，所述煤泥入口和煤泥储罐通过第一送料管连通，所述尿素入口和尿素储罐通过第二送料管连通。

6、进一步的，第一管路的携带风量通过下述方法计算：

7、v1k＝bn×(11.51×cn,b+34.3×hn,ar+4.31×sn,ar-4.32×on,ar)；

8、v0k＝bc×α×(11.51×cc,b+34.3×hc,ar+4.31×sc,ar-4.32×oc,ar)；

9、当v1k＞10％(v0k+v1k)时，v1k最终取值为10％(v0k+v1k)；

10、当v1k≤10％(v0k+v1k)时，v1k取值按照计算值；

11、式中，v1k为通过第一管路的携带风量，bn为煤泥给入量，cn,b为煤泥中固定碳质量分数，hn,b为煤泥中氢元素质量分数，sn,ar为煤泥中硫元素质量分数，on,ar为煤泥中氧元素质量分数，v1k为入炉煤燃尽所需总风量，bc为入炉煤量，α为过量空气系数，cc,b为入炉煤中固定碳质量分数，hc,b为入炉煤中氢元素质量分数，sc,ar为入炉煤中硫元素质量分数，oc,ar为入炉煤中氧元素质量分数。

12、进一步的，还包括第二管路，所述第二管路出口端与一次风室连通。

13、进一步的，第一管路和第二管路上设置有热风阀门。

14、进一步的，第一送料管和第二送料管上均设置有螺旋给料器。

15、进一步的，还包括分离器，所述具有分离室、第一烟气入口、排灰口和第二烟气出口，所述第一烟气入口、排灰口和第二烟气出口均与分离室连通；所述第一烟气入口通过出口烟道与炉膛上开设的第一烟气出口连通，所述第二烟气出口用于将分离后的烟气排出；所述排灰口和炉膛的进料口连通。

16、进一步的，一次风室上部设置有风帽。

17、进一步的，第一管路出口端与至少两个燃料喷口连通，所述燃料喷口均匀布置。

18、进一步的，第一管路出口端通过燃料管道与燃料喷口第一端连通。

19、进一步的，燃料喷口经过防磨和防堵处理。

20、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

21、本发明利用热一次风将煤泥颗粒及尿素颗粒气力输送进入炉膛，增大煤泥颗粒与床料及煤颗粒碰撞几率，延长煤泥颗粒在炉膛内的停留时间，保证煤泥燃尽。同时，锅炉低负荷运行时分离器进出口烟温偏离sncr脱硝温度区间，脱硝效率无法保证，会导致氨逃逸加剧尾部受热面积灰、堵塞、腐蚀的问题。本锅炉不在分离器进出口安装sncr脱硝系统，通过将尿素颗粒与煤泥混合采用气力输送的方式送入密相区，尿素热解并进一步与烟气均匀混合，实现炉内脱硝，保证锅炉运行时的脱硝效率。

22、进一步的，本发明中煤泥及尿素给入量可根据锅炉负荷和给煤量通过螺旋给料器精准控制。

23、进一步的，本发明中一次风分两股进入炉膛，一部分经一次风室上部的风帽进入炉膛，另一部分热一次风携带煤泥及尿素颗粒送入炉膛，实现分级配风，可降低nox原始排放。

24、进一步的，本发明提供了一种计算第一管路的携带风量的方法，上述方法得到的第一管路的携带风量使得煤泥中的挥发分能够尽可能在进入炉膛前全部析出，没有挥发分的煤泥进炉膛燃烧时产生的nox就会降低；同时析出的挥发分随风均匀地进入炉膛，不会产生局部高温点，减少了热力型nox生成，降低最终生成的nox含量。

技术特征：

1.一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一管路(11)的携带风量通过下述方法计算：

3.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，还包括第二管路(12)，所述第二管路(12)出口端与一次风室(4)连通。

4.根据权利要求3所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一管路(11)和第二管路(12)上设置有热风阀门。

5.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一送料管(14)和第二送料管(15)上均设置有螺旋给料器。

6.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，还包括分离器(2)，所述具有分离室(2-1)、第一烟气入口(2-2)、排灰口(2-3)和第二烟气出口(2-4)，所述第一烟气入口(2-2)、排灰口(2-3)和第二烟气出口(2-4)均与分离室(2-1)连通；所述第一烟气入口(2-2)通过出口烟道(10)与炉膛(1)上开设的第一烟气出口(1-2)连通，所述第二烟气出口(2-4)用于将分离后的烟气排出；所述排灰口(2-3)和炉膛(1)的进料口(1-3)连通。

7.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述一次风室(4)上部设置有风帽(5)。

8.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一管路(11)出口端与至少两个燃料喷口(9)连通，所述燃料喷口(9)均匀布置。

9.根据权利要求1所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一管路(11)出口端通过燃料管道(13)与燃料喷口(9)第一端连通。

10.根据权利要求1或9所述的一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，其特征在于，所述燃料喷口(9)经过防磨和防堵处理。

技术总结本发明公开了一种掺烧煤泥及炉内脱硝循环流化床锅炉，属于燃烧锅炉技术领域，包括炉膛和第一管路，炉膛与一次风室连通；第一管路出口端与燃料喷口第一端连接，所述燃料喷口第二端与炉膛连通；所述第一管路上开设有煤泥入口和尿素入口，所述煤泥入口和煤泥储罐通过第一送料管连通，所述尿素入口和尿素储罐通过第二送料管连通。本发明利用热一次风将煤泥颗粒及尿素颗粒气力输送进入炉膛，增大煤泥颗粒与床料及煤颗粒碰撞几率，延长煤泥颗粒在炉膛内的停留时间，保证煤泥燃尽，同时解决了低负荷运行时分离器进出口烟温偏离SNCR脱硝温度区间的问题，将尿素颗粒均匀送入密相区，促进尿素与烟气均匀混合，保证锅炉低负荷运行时的脱硝效率。技术研发人员：雷雨,张知翔,薛宁,姬海民,王勃,温寒健,韩键平,李亮辉,石礼龙,刘红利,严延受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30