链条炉系统和链条炉燃烧方法技术方案

  当前位置:首页专利查询烟台龙源电力技术股份有限公司专利正文

  本发明专利技术涉及链条炉技术领域，特别涉及一种链条炉系统和链条炉燃烧方法。本发明专利技术所提供的链条炉系统，包括炉膛、链条炉排和尾部烟道以及烟气再循环装置和设置在链条炉排上方的煤粉燃烧装置，其中：烟气再循环装置将尾部烟道中的部分烟气引回链条炉排所在的炉膛下部空间作为再循环烟气，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置下方且过量空气系数小于1的低氧燃烧区；煤粉燃烧装置用于向炉膛中喷射并燃烧煤粉，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置处且过量空气系数大于1的强化燃烧区。通过对链条炉的燃烧方式来进行重新组织，本发明专利技术的链条炉系统能够同时实现层燃和悬浮室燃的复合燃烧方式，不但可以大大降低链条炉的NOx生成量，还可以有效提升链条炉的燃尽率。

  链条炉是一种层燃锅炉，其炉排类似于链条式履带，通过减速机带动，使落于炉排上的煤从前方着火到锅炉尾部燃尽。由于具有结构相对比较简单、操作便捷、运行稳定等优点，链条炉被大范围的应用于化工、造纸、纺织和供热等各个行业，是国内重要的工业锅炉设备。然而，链条炉在设计时未考虑燃烧过程中对NOx的抑制，NOx排放居高不下，对周围环境污染尤为严重。虽然目前已经采取了一些措施降低链条炉的NOx排放量，但由于现有的措施均是通过使炉膛内形成欠氧燃烧氛围来降低NOx排放量的，而煤在欠氧环境中无法充分燃烧，因此，虽然这些措施能够更好的降低链条炉的氮氧化物排放量，却也同时降低了链条炉的燃尽率，导致飞灰含碳量上升、CO升高、底渣含碳量上升等问题，极度影响锅炉效率。可见，现有的链条炉无法在维持较低NOx排放量的同时保证燃尽率。

  本专利技术所要解决的一个技术问题为：现有的链条炉无法在维持较低NOx排放量的同时保证燃尽率。未解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种链条炉系统。本专利技术所提供的链条炉系统，包括炉膛、链条炉排和尾部烟道，而且，还包括烟气再循环装置和设置在链条炉排上方的煤粉燃烧装置，其中：烟气再循环装置将尾部烟道中的部分烟气引回链条炉排所在的炉膛下部空间作为再循环烟气，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置下方且过量空气系数小于1的低氧燃烧区；煤粉燃烧装置用于向炉膛中喷射并燃烧煤粉，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置处且过量空气系数大于1的强化燃烧区。可选地，链条炉系统包括沿着链条炉排的行进方向依次设置并与链条炉排处的着火准备区、着火区、还原性燃烧区、氧化燃烧区以及燃尽区一一对应连通的第一风门结构、第二风门结构、第三风门结构、第门结构和第五风门结构，烟气再循环装置将再循环烟气引回第二风门结构、第三风门结构和第门结构。可选地，第一风门结构包括第一风门，第二风门结构包括第二风门，第三风门结构包括沿着链条炉排的行进方向依次设置的第三风门和第门，第门结构包括第五风门，第五风门结构包括第六风门，烟气再循环装置包含循环母管、第一循环支管、第二循环支管、第三循环支管和第四循环支管，循环母管与尾部烟道连通，第一循环支管连通循环主母管与第二风门，第二循环支管连通循环母管与第三风门，第三循环支管连通循环母管与第门，第四循环支管连通循环母管与第五风门。可选地，烟气再循环装置能够对引回第二风门结构、第三风门结构和第门结构的再循环烟气量进行调节。可选地，烟气再循环装置能够调节再循环烟气总量占尾部烟道中烟气总量的比例。可选地，煤粉燃烧装置包含四个煤粉燃烧器，四个煤粉燃烧器呈四角切圆布置。可选地，链条炉系统还包括设置在煤粉燃烧装置上方的二次风装置，二次风装置用于向炉膛中喷入二次风，使炉膛中形成位于二次风装置上方且过量空气系数大于1的氧化燃尽区。可选地，二次风装置包含四个二次风喷口，四个二次风喷口呈四角切圆布置。可选地，煤粉燃烧装置包含四个煤粉燃烧器，四个煤粉燃烧器呈四角切圆布置；四个煤粉燃烧器与四个二次风喷口按相反的切圆方向进行四角切圆布置。可选地，二次风装置能够调节二次风总量占总风量的比例。一种基于如权利要求1-10任一的链条炉系统的链条炉燃烧方法，其特征是，利用烟气再循环装置向链条炉排所在的炉膛下部空间中送入再循环烟气，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置下方且过量空气系数小于1的低氧燃烧区；并且，利用位于链条炉排上方的煤粉燃烧装置向炉膛中喷入并燃烧煤粉，使炉膛中形成位于煤粉燃烧装置处且过量空气系数大于1的强化燃烧区。可选地，利用烟气再循环装置将尾部烟道中10％～25％的烟气引回链条炉排所在的炉膛下部空间。可选地，利用烟气再循环装置将占再循环烟气总量的15％～25％、40％～70％和15％～25％的烟气分别引回链条炉系统的第二风门结构、第三风门结构和第门结构，第二风门结构、第三风门结构和第门结构分别与链条炉排处沿着链条炉排的行进方向依次分布的着火区、还原性燃烧区和氧化燃烧区一一对应连通。可选地，利用烟气再循环装置将占再循环烟气总量的15％～25％、20％～35％、20％～35％和15％～25％的烟气分别引回第二风门结构的第二风门、第三风门结构的第三风门、第三风门结构的第门以及第门结构的第五风门。可选地，在链条炉燃烧方法中，还利用设置在煤粉燃烧装置上方的二次风装置向炉膛中喷入二次风，使炉膛中形成位于二次风装置上方且过量空气系数大于1的氧化燃尽区。可选地，利用二次风装置将占总风量10％-25％的二次风喷入炉膛中。可选地，在分配二次风装置的风量、煤粉燃烧装置的风量和链条炉排处一次风风量的比例时，首先保证二次风装置的风量比例，之后按照煤粉燃烧装置承担的燃煤负荷和链条炉排处层燃承担的燃煤负荷的比例分配剩余的风量。可选地，在链条炉燃烧方法中，使链条炉排处的层燃承担70％-80％的燃煤负荷，且使煤粉燃烧装置承担20％-30％的燃煤负荷。本专利技术的链条炉系统，通过设置向炉膛下部空间通入再循环烟气的烟气再循环装置以及位于链条炉排上方的煤粉燃烧装置，使得炉膛内由下至上形成过量空气系数小于1的低氧燃烧区和过量空气系数大于1的强化燃烧区，基于此，落至链条炉排上的燃料先在低氧燃烧区的还原性氛围中进行层燃，生成较少的氮氧化物，降低NOx生成量，而在低氧燃烧区未燃尽的燃料可以上升至强化燃烧区并与煤粉燃烧装置所喷入的煤粉一起在强化燃烧区的氧化性氛围中进一步悬浮室燃，且煤粉燃烧装置可提升炉膛的燃烧温度水平，增强强化燃烧区及低氧燃烧区燃料的燃烧充分性，从而有效提升链条炉的燃尽率。可见，通过对链条炉的燃烧方式来进行重新组织，本专利技术的链条炉系统能够同时实现层燃和悬浮室燃的复合燃烧方式，不但可以大大降低链条炉的NOx生成量，还可以有效提升链条炉的燃尽率。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例进行详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。图1示出本专利技术一实施例的链条炉系统的结构示意简图。图2示出图1中煤粉燃烧器的布置示意图。图3示出图1中二次风喷口的布置示意图。图中：1、炉膛；11、低氧燃烧区；12、强化燃烧区；13、氧化燃尽区；14、前墙；15、后墙；16、左墙；17、右墙；2、链条炉排；21、第一风门；22、第二风门；23、第三风门、24、第门；25、第五风门；26、第六风门；3、煤粉燃烧器；41、原煤仓；42、给煤机；43、磨煤机；44、粗粉分离器；45、抛煤机；5、二次风喷口；6、脱硫除尘装置；7、引风机；8、烟囱；91、烟气再循环风机；92、循环母管；93、第一循环支管；94、第二循环支管；95、第三循环支管；96、第四循环支管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的

  一种链条炉系统，包括炉膛(1)、链条炉排(2)和尾部烟道，其特征是，所述链条炉系统还包括烟气再循环装置和设置在所述链条炉排(2)上方的煤粉燃烧装置，其中：所述烟气再循环装置将所述尾部烟道中的部分烟气引回所述链条炉排(2)所在的炉膛(1)下部空间作为再循环烟气，使所述炉膛(1)中形成位于所述煤粉燃烧装置下方且过量空气系数小于1的低氧燃烧区(11)；所述煤粉燃烧装置用于向所述炉膛(1)中喷射并燃烧煤粉，使所述炉膛(1)中形成位于所述煤粉燃烧装置处且过量空气系数大于1的强化燃烧区(12)。

  1.一种链条炉系统，包括炉膛(1)、链条炉排(2)和尾部烟道，其特征是，所述链条炉系统还包括烟气再循环装置和设置在所述链条炉排(2)上方的煤粉燃烧装置，其中：所述烟气再循环装置将所述尾部烟道中的部分烟气引回所述链条炉排(2)所在的炉膛(1)下部空间作为再循环烟气，使所述炉膛(1)中形成位于所述煤粉燃烧装置下方且过量空气系数小于1的低氧燃烧区(11)；所述煤粉燃烧装置用于向所述炉膛(1)中喷射并燃烧煤粉，使所述炉膛(1)中形成位于所述煤粉燃烧装置处且过量空气系数大于1的强化燃烧区(12)。2.依据权利要求1所述的链条炉系统，其特征是，所述链条炉系统包括沿着所述链条炉排(2)的行进方向依次设置并与所述链条炉排(2)处的着火准备区、着火区、还原性燃烧区、氧化燃烧区以及燃尽区一一对应连通的第一风门结构、第二风门结构、第三风门结构、第门结构和第五风门结构，所述烟气再循环装置将所述再循环烟气引回所述第二风门结构、所述第三风门结构和所述第门结构。3.依据权利要求2所述的链条炉系统，其特征是，所述第一风门结构包括第一风门(21)，所述第二风门结构包括第二风门(22)，所述第三风门结构包括沿着所述链条炉排(2)的行进方向依次设置的第三风门(23)和第门(24)，所述第门结构包括第五风门(25)，所述第五风门结构包括第六风门(26)，所述烟气再循环装置包含循环母管(92)、第一循环支管(93)、第二循环支管(94)、第三循环支管(95)和第四循环支管(96)，所述循环母管(92)与所述尾部烟道连通，所述第一循环支管(93)连通所述循环主母管(92)与所述第二风门(22)，所述第二循环支管(94)连通所述循环母管(92)与所述第三风门(23)，所述第三循环支管(95)连通所述循环母管(92)与所述第门(24)，所述第四循环支管(96)连通所述循环母管(92)与所述第五风门(25)。4.依据权利要求2所述的链条炉系统，其特征是，所述烟气再循环装置能够对引回所述第二风门结构、所述第三风门结构和所述第门结构的再循环烟气量进行调节。5.依据权利要求1所述的链条炉系统，其特征是，所述烟气再循环装置能够调节再循环烟气总量占所述尾部烟道中烟气总量的比例。6.依据权利要求1所述的链条炉系统，其特征是，所述煤粉燃烧装置包含四个煤粉燃烧器(3)，所述四个煤粉燃烧器(3)呈四角切圆布置。7.依据权利要求1-6任一所述的链条炉系统，其特征是，所述链条炉系统还包括设置在所述煤粉燃烧装置上方的二次风装置，所述二次风装置用于向所述炉膛(1)中喷入二次风，使所述炉膛(1)中形成位于所述二次风装置上方且过量空气系数大于1的氧化燃尽区(13)。8.依据权利要求7所述的链条炉系统，其特征是，所述二次风装置包含四个二次风喷口(5)，所述四个二次风喷口(5)呈四角切圆布置。9.依据权利要求8所述的链条炉系统...