排放的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOx排放濃度的方法，屬于鍋爐NOx減排方法技術領域。
【背景技術】
[0002]循環(huán)流化床(CFB)燃燒技術是二十世紀七十年代末發(fā)展起來的潔凈煤燃燒技術，具有高效、低污染的特點，近年來受到國內(nèi)外電力行業(yè)的廣泛關注并迅速發(fā)展。CFB鍋爐的低溫燃燒特性有效地抑制了氮氧化物(NOx)的產(chǎn)生，同時空氣分級技術的引入也可以進一步降低NOx的排放濃度。其原理為通過分級供風，將爐膛劃分為富燃料區(qū)(密相區(qū))和富氧區(qū)(稀相區(qū))。由于CFB鍋爐中的NOx主要在密相區(qū)生成，因此燃料在密相區(qū)不完全燃燒產(chǎn)生的順3和HCN可以將大部分已經(jīng)生成的NOx還原成N2;而未完全燃燒的碳粒則在爐膛稀相區(qū)隨著二次風的補入完全燃燒，從而大幅度降低CFB鍋爐的NOx排放濃度。
[0003]在眾多爐型中，雙支腿(褲衩腿)CFB鍋爐結構能夠有效彌補CFB鍋爐大型化過程中，爐膛截面積過大，二次風穿透能力不足造成的床中心區(qū)氧濃度過低，污染物排放濃度升高，鍋爐燃燒效率降低等缺點。但是其不足在于低負荷運行時(60%額定負荷以下)，由于入爐煤量及風量的減小，鍋爐實際處于鼓泡流化床而非循環(huán)流化床狀態(tài)，此時只通一次風，二次風處于關閉或微開狀態(tài)，無法實現(xiàn)分級配風，造成密相區(qū)氧氣濃度提高，處于氧化性氣氛中，不完全燃燒產(chǎn)物順3和HCN量大幅降低，無法還原燃燒過程中生成的NO x，導致鍋爐NOx排放量明顯增加。
[0004]目前的CFB鍋爐降低NOx排放的專利主要集中在選擇性催化還原脫硝方法方面的改進，存在投資及運行成本高，實施復雜的缺點。特別需要指出的是，當CFB鍋爐處于低負荷運行時，由于爐膛出口溫度明顯下降，導致選擇性催化還原區(qū)域的煙溫也顯著下降，偏離了最佳的脫硝溫度區(qū)間，造成脫硝效率的迅速下降和氨逃逸量的快速上升。目前通過改變鍋爐的操作方式從源頭上降低放的專利很少，而適用于CFB鍋爐低負荷運行的更是少之又少。如CN103721552A專利旨在解決CFB鍋爐低負荷時，旋風分離器入口溫度低于800°C，脫硝效果差的問題，并沒有從源頭上降低煤在CFB鍋爐內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的N0x量。
[0005]在保證鍋爐運行安全性及經(jīng)濟性的前提下，通過對鍋爐操作方法的改進來降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時的NOx排放濃度是一種有廣闊應用前景的技術。迄今為止，尚未見到此方面的相關報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時的N0#放濃度，同時又能保證鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性的方法。
[0007]一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOx排放的方法，本發(fā)明特征在于，在鍋爐總負荷不變的前提下，使一條支腿處于壓火運行狀態(tài)，另一條支腿維持循環(huán)床狀態(tài)，并通過分級配風達到降低NOx排放的目的；同時，兩支腿密相區(qū)間布置有物料平衡管，保證以循環(huán)床方式運行的支腿持續(xù)運行。
本發(fā)明所述的物料平衡管底部開孔，能夠通入流化松動風；當壓火側床料過多時，開啟流化松動風將部分床料輸送至另一側支腿中。
[0008]本發(fā)明針對低負荷運行時的雙支腿CFB鍋爐。當雙支腿CFB鍋爐在較低負荷運行時(低于60%額定負荷)，由于此時的供風量明顯下降，如仍維持雙床運行，為保證密相區(qū)的正常流化，二次風量將大幅降低甚至關閉。無法實現(xiàn)分級配風，NOx排放量將明顯增加，為此，本發(fā)明提出以下技術方案。將其中一支腿壓火運行(即停止給煤和供風)，一次風和給煤全部送入另一支腿，使另一支腿維持循環(huán)床狀態(tài)，并保持分級配風運行。同時，在兩支腿間設置傾斜布置的物料平衡管，通過對平衡管流化松動風的控制，使適量的床料從壓火運行的支腿側輸送至保持循環(huán)床狀態(tài)的支腿側，以維持雙支腿床料量的平衡，最終實現(xiàn)低成本、高效率地降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時的NOx排放濃度的目標。
[0009]上述方案中，由于雙支腿CFB鍋爐的一側支腿壓火運行，需要增加另一支腿的給煤量及風量以保持鍋爐負荷，使其仍可以維持循環(huán)流化床狀態(tài)，此時該支腿仍可保持分級配風運行方式，因此有效降低了 NOx的排放濃度。
[0010]上述方案中，以循環(huán)床方式運行的支腿側上部稀相區(qū)部分固體物料會落入壓火側支腿，造成雙床間床料和床壓失去平衡。為此，在雙支腿間設置物料平衡管，當兩側支腿間的床壓相差過大時，開啟物料平衡管下部的流化松動風，將壓火側的部分床料輸送至維持循環(huán)床方式運行的一側支腿中，平衡二者間的床料和床壓。
[0011]上述方案中，兩支腿間物料平衡管下部開孔，可供給適量的流化松動風，通過對流化松動風的開啟與關閉來控制物料平衡管是否輸送床料。
[0012]有益效果:
本發(fā)明首次提出了針對低負荷下雙支腿CFB鍋爐的操作方法，即將一側支腿壓火運行，另一側支腿提升負荷運行，使得運行側支腿能夠維持循環(huán)床狀態(tài)，保持分級配風方式，減少了叫的排放。本發(fā)明克服了雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時，無法采用分級配風的缺點，緩解了低負荷下CFB鍋爐脫硝效果差的問題，降低了后續(xù)的脫硝成本。并通過兩支腿間增設帶有流化松動風的物料平衡管來維持兩側支腿的床料和床壓平衡，保證了鍋爐運行的安全性及經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例的裝置結構示意圖。
[0014]圖中有:左支腿一次風入口 I ;左支腿密相區(qū)2 ;左支腿稀相區(qū)3 ;左支腿二次風入口 4 ;右支腿二次風入口 5 ;右支腿稀相區(qū)6 ;右支腿密相區(qū)7 ;右支腿一次風入口 8 ;物料平衡管9 ;平衡管流化松動風入口 10。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和非限制性實施例說明本發(fā)明。
[0016]一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOx排放的方法，本發(fā)明特征在于，在鍋爐總負荷不變的前提下，使一條支腿處于壓火運行狀態(tài)，另一條支腿維持循環(huán)床狀態(tài)，并通過分級配風達到降低NOx排放的目的；同時，兩支腿密相區(qū)間布置有物料平衡管，保證以循環(huán)床方式運行的支腿持續(xù)運行。
[0017]本發(fā)明所述的物料平衡管底部開孔，能夠通入流化松動風；當壓火側床料過多時，開啟流化松動風將部分床料輸送至另一側支腿中。
[0018]如圖1所示，雙支腿CFB鍋爐相當于兩個密相區(qū)分開，稀相區(qū)合并的CFB鍋爐。低負荷運行時，依次停止右側二次風機、給煤機及一次風機的運行，關閉相關的調節(jié)風門及擋板，使右側支腿進入壓火運行的狀態(tài)。同時增加左側支腿的給煤量及一二次風量，并維持一二次風比不變，使左側支腿保持循環(huán)床和分級配風運行狀態(tài)，以達到降低放的目的。由于引風機始終開啟，左側支腿運行時進入爐膛的過剩氧氣會隨煙氣進入尾部煙道，而不會進入右側支腿導致低溫結焦。經(jīng)過一段時間的運行，由于左側支腿保持循環(huán)床狀態(tài)，其左支腿稀相區(qū)3的部分物料會落入右支腿密相區(qū)7中，導致左側支腿后續(xù)運行飛灰不足，右支腿密相區(qū)7物料過多。此時開啟物料平衡管9下部的平衡管流化松動風入口 10，將右側支腿密相區(qū)7中多余的物料輸送至左支腿密相區(qū)2中，以保證左側循環(huán)床有足夠的返料維持運行。運行時，密切關注右側支腿的床料溫度，當床溫低于警戒線時，需進行揚火運行，即依次啟動右側一次風機及右側給煤機，投入少量燃煤，待溫度回升后再次進行壓火運行。揚火時，左側支腿應適當減小負荷以保證鍋爐總負荷不變。
【主權項】
1.一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOx排放的方法，其特征在于，在鍋爐總負荷不變的前提下，使一條支腿處于壓火運行狀態(tài)，另一條支腿維持循環(huán)床狀態(tài)，并通過分級配風達到降低NOx排放的目的；同時，兩支腿密相區(qū)間布置有物料平衡管，保證以循環(huán)床方式運行的支腿持續(xù)運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOx排放的方法，其特征是，所述的物料平衡管底部開孔，能夠通入流化松動風；當壓火側床料過多時，開啟流化松動風將部分床料輸送至另一側支腿中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時NOX排放的方法，屬于鍋爐NOX減排領域。該方法具體為雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時，使一側支腿處于壓火運行狀態(tài)，而另一側支腿則保持循環(huán)床狀態(tài)，并維持分級配風運行，達到降低NOX排放的目的。同時，在兩支腿間設置物料平衡管，以保證以循環(huán)床方式運行的支腿有足夠的床料能持續(xù)正常運行。本發(fā)明克服了雙支腿CFB鍋爐低負荷運行時通常處于鼓泡床狀態(tài)，無法采用分級配風的缺點，減少了雙支腿CFB鍋爐低負荷時NOX的排放，緩解了后續(xù)的脫硝壓力，降低了運營成本。
【IPC分類】F23C10-20, F23C10-00, F23C10-18
【公開號】CN104534461
【申請?zhí)枴緾N201410792415
【發(fā)明人】趙明, 莊亞明, 陳曉平, 賽俊聰, 向文國, 梁俊宇, 郝勇生
【申請人】云南電網(wǎng)公司電力科學研究院, 東南大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日