本发明涉及锅炉,特别涉及一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉。
背景技术:
1、2019年以来,粗炼系统产量逐渐提升,尤其是下半年,产能加速攀升,向锅炉输送更多低热值煤气,电站锅炉无法完全消耗低热值煤气,致使鼓风炉无法进一步加风,严重制约鼓风炉产能的进一步提升;再者,由于当时使用的煤气烧嘴配风方式不科学,致使低热值煤气燃烧效率低下,煤改气锅炉对流换热面天生不足的缺陷在蒸汽需求大幅增加的背景下也暴露出来。旧有的燃烧设备燃烧效率不高,运行不经济。并且,现有的锅炉都存在nox排放浓度高的问题,而目前现有的解决方法都是通过设置非常高的烟囱,延长尾气排放路径来降低排放浓度,但过高的烟囱对厂房的立柱都需要十分高的要求,并且,现有的锅炉都存在燃烧不充分的现象。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,可以保证在较小的过量空气系数下,燃气完全燃烧,有效降低化学燃烧热损失和排烟热损失,提高锅炉燃烧效率,同时,还可降低nox生成量,从而降低锅炉烟气nox排放浓度,具有良好的环保效益。
2、根据本发明的第一方面实施例的可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,包括:
3、炉体,炉体具有炉膛,炉膛相对的两侧壁均设置有由多个安装孔组成的安装机构,炉膛内壁一侧的安装孔至少设置有四个,四个安装孔呈阶梯式结构排列设置;
4、烧嘴,烧嘴固定于安装孔内,烧嘴包括具有燃烧腔的扁口主体和圆柱型燃气管道,扁口朝向炉膛,烧嘴远离扁口的一端延伸至炉膛外部,燃气管设置于主体远离扁口的一端并与燃烧腔连通,主体于纵向方向的投影和侧面视图投影均为等边梯形,纵向方向的投影,主体的内径在远离燃气管的方向逐渐增大,侧面视图投影,主体的内径在远离燃气管的方向逐渐减小,燃烧腔靠近燃气管的一端设置有进气口;
5、燃烧器,燃烧器设置于炉膛外部并与烧嘴连接;
6、换热装置,换热装置包括两组错位设置的埋管组,埋管组设置于烧嘴上方,两组埋管组倾斜设置,埋管组与安装孔的阶梯走向方向平行。
7、根据本发明实施例的可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,至少具有如下有益效果:燃料气进入燃烧器燃烧后后形成高速射流,但现有的燃烧器存在配冯不科学而导致锅炉烟气排放达不到标准,尾气中的nox含量过高。因此,为进一步解决改问题,在燃烧器上设置有具有扁口的烧嘴,其中,如图所示,扁口的主体于纵向方向的投影和侧面视图投影均为等边梯形,纵向方向的投影,主体的内径在远离燃气管的方向逐渐增大,侧面视图投影,主体的内径在远离燃气管的方向逐渐减小,使得低热值煤气和助燃风扩散面积很大,燃烧速度快且稳定,显著提高冶炼尾气燃烧效率;另外由于烧嘴特殊的扁平结构,其火焰宽度大、火焰分布均匀,很好地避免了普通烧嘴火焰集中燃烧产生局部高温的情形,显著抑制热力型nox的生成,降低氮氧化物排放。另外,主体上还设置有进气口,返烟管与进气口连接,当返烟风机抽吸部分烟气时,使得主体的燃烧腔内形成烟气卷吸回流,起到降低氧浓度,进一步地抑制了nox的生成。并且,部分烟气通过返烟管流向至燃烧器的送风管内,烟气与新风混合,进一步地降低了新风中氧含量,进一步地抑制了nox的生成。同时,因烟气具有一定的温度,烟气与新风混合后使得进入燃烧器的空气起到预热作用,有助于提高燃气的燃烧效益。使用低氧含量的混合风助燃可扩大燃烧火焰体积,减慢燃烧反应速度,降低燃烧温度,减少nox产生。
8、进一步地,锅炉还设置有有两组埋管组形成的换热装置,埋管组均设置于烧嘴的上方,当返烟风机抽吸烟气时,烟气穿过埋管组后,埋管组带走部分热量,有效地降低了烟气的温度,有助于进一步地抑制nox产生。
9、其中,需要注意的是,如图所示,烧嘴设置有两组,具体地,四个烧嘴为一组并对向设置于炉膛上,单一侧的四个烧嘴呈阶梯式结构设置,实现锅炉的多点燃烧,是火焰分布均与,提高燃烧效益,避免火焰集中而导致热值低下。
10、本申请的锅炉采取低氧扩散燃烧降低燃烧温度、外部烟气再循环技术、分级给燃料、分级给风、多点燃烧、炉膛内部烟气射流卷吸等技术,使烧天然气时氮氧化物排放大幅降低,同时利用布袋收尘器对尾气进行除尘,还可使锅炉无需再使用非常高的烟囱进行排放尾气,有效地降低了企业的生产成本。
11、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,锅炉还设置有空气预热装置,空气预热装置包括返烟管和新风管,返烟管的一端连接于炉体的顶部,另一端连接于新风管上并与新风管连通,新风管的一端与进气口连接并与燃烧腔连通,另一端连接于燃料供给装置上。
12、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,空气预热装置还包括返烟风机,返烟风机设置于返烟管与新风管的连接交界处。
13、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,空气预热装置还包括送风风机,送风风机设置于新风管的任意位置。
14、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,扁口的端面与安装孔朝向炉膛的端部之间保留200mm的距离,使扁口与安装孔之间形成火焰缓冲区,有助于燃气进一步地充分燃烧,同时,还可对喷射的火焰起缓冲作用,使得火焰燃烧更均匀。
15、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,换热装置包括错位设置的第一埋管组和第二埋管组,第一埋管组和第二埋管组均由多跟埋管组成,第二埋管组的埋管设置于第一埋管组的埋管间隙之前,充分利用了炉膛的面积,同时,有效地大幅增加了对流换热面积。
16、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,第一埋管组由17根埋管组成。
17、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,第二埋管组由16根埋管组成。
18、根据本发明实施例的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,还包括布袋收尘器,布袋收尘器用于尾气除尘处理。
19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,1、包括:
2.根据权利要求1所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述锅炉还设置有空气预热装置,所述空气预热装置包括返烟管和新风管,所述返烟管的一端连接于所述炉体的顶部,另一端连接于所述新风管上并与所述新风管连通,所述新风管的一端与所述进气口连接并与所述燃烧腔连通,另一端连接于燃料供给装置上。
3.根据权利要求1所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述锅炉还设置有空气预热装置,所述空气预热装置包括返烟管和新风管,所述返烟管的一端连接于所述炉体的顶部,另一端连接于所述新风管上并与所述新风管连通,所述新风管的一端与所述进气口连接并与所述燃烧腔连通,另一端连接于燃料供给装置上。
4.根据权利要求2所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述空气预热装置还包括送风风机,所述送风风机设置于所述新风管的任意位置。
5.根据权利要求1所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述扁口的端面与所述安装孔朝向炉膛的端部之间保留200mm的距离。
6.根据权利要求1所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述换热装置包括错位设置的第一埋管组和第二埋管组,所述第一埋管组和所述第二埋管组均由多跟埋管组成,所述第二埋管组的埋管设置于所述第一埋管组的埋管间隙之前。
7.根据权利要求6所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述第一埋管组由17根埋管组成。
8.根据权利要求7所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,所述第二埋管组由16根埋管组成。
9.根据权利要求1所述的一种可降低nox生成量的鼓泡流化床锅炉,其特征在于,还包括布袋收尘器,所述布袋收尘器用于尾气除尘处理。
