一种用于链条炉的烟气再循环脱硝装置的制作方法

本发明属于在燃烧过程中控制NOx生成领域，尤其涉及一种用于链条炉的烟气再循环脱硝装置。

背景技术：

链条锅炉约占工业锅炉总量的60%，链条炉负荷变动较大，工况比较复杂，排放的污染物难于集中处理，使得工业锅炉对周围环境，特别是城镇环境污染尤为严重。而NOx在污染物中占据的份额较大，因此经济有效地降低链条锅炉NOx排放，对于减轻大气污染具有十分重要的意义。

目前，针对中小型工业锅炉的NOx控制技术发展相对落后，大部分工业锅炉并未采用任何NOx排放控制措施，这主要是国为：首先，已有NOx排放控制技术大多应用于燃煤电站锅炉，在工业锅炉上尚缺乏实际应用实例；其次，大部分工业锅炉没有预留NOx减排的改造空间，在工程上改造具有一定的难度；因此，选择一种投资省、改造范围小、又能达标排放的改造工艺，以提高中小企业生存的空间显得尤为重要。

按照层燃理论，燃煤在层燃炉中燃烧时，随着炉排的推进要经历预热干燥、挥发分析出、焦炭燃烧和燃尽四个过程。燃烧早期温度较低，水分和轻质挥发物从煤中释放出来。随着温度进一步提升，煤中以HCN、NH3为主要形式的挥发分大量释放出来，在氧化性气氛条件下，HCN、NH3最终最终转化为NOx；在还原性气氛条件下，HCN、NH3会部分转化为N2。在层燃炉中产生的碳氢化合物还可以还原已生成的NOx，并最终转化为N2。

烟气再循环的本质是通过将燃烧产出的烟气重新引入燃烧区域，实现对燃烧温度氧化物浓度的控制，从而实现降低氮氧化物的排放和节约能源的效果。烟气再循环可实现对燃烧温度、氧浓度的控制，同时改善燃烧室温度场、流场等，最终实现在燃烧过程中减少NOx排放的目的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：

链条炉在运行时由于负荷不断变化，导致炉床煤层各个区域的温度处于不断变化中。通入炉床下部的一次风也会因为锅炉负荷的变化及时调整，最终影响到炉床上部的氧气浓度。煤层温度和氧气浓度的变化为造成煤中挥发分大量析出并燃烧的区域向炉床前部推移或向后推迟。

本发明在挥发分大量燃烧区域中针对性的通入温度较低的再循环烟气可以降低炉膛温度，推迟煤层燃烧；可以有效减少挥发分大量燃烧区域中的O2浓度，为燃烧反应创造还原氛围，达到在煤质燃烧中降低NOx产生的目的。

为达到上述目的，采用的技术方案是：

本发明是一种用于链条炉的烟气再循环脱硝装置，其包括链条炉，烟气再循环部分，DCS控制装置。链条炉部分主要指的是炉床上部，前拱下部的区域。烟气再循环部分包括再循环风机，再循环烟气喷头，耐高温连接体；通过安装在炉壁上的耐高温连接体连通炉内的再循环烟气喷头和炉外的循环烟气烟道；烟气再循环装置把低氧低温的再循环烟气通入炉膛内部，对炉床上部挥发分析出及燃烧阶段炉膛内气流的封锁和扰动，实现在煤粉的预燃及焦炭的燃尽过程中降低NOx的产生。DCS控制装置用于控制安装在炉墙上的电动执行机构，实现深入炉内的循环烟气喷头的摆动。

作为优选，每次工况变动稳定后，要及时检测烟道中的NOx含量。

作为优选，在锅炉高负荷运行时，再循环烟气量为10%，中低负荷运行时再循环烟气量为5%~10%。

作为优选，链条炉中所用煤为贫煤或无烟煤。

作为优选，所述再循环烟气喷头可以在炉内左右摆动，摆动角度为60度（沿炉膛开孔轴线左右摆动30度）。

作为优选，所述再循环风机的出口管道上设置流量调节阀，流量调节阀的出口分为两路，分别沿锅炉的左侧墙/或右侧墙对称布设，炉膛上的开孔，循环烟气喷头，电动执行机构均在锅炉的左右两侧对称布置。

作为优选，所述脱硝装置应结合锅炉分级送风技术使用，以保证煤质得到充分燃烧。

需要说明的是安装在炉壁上的耐高温连接体7具有独立的支撑机构，炉膛壁面承受较低的负荷。

本发明是一种用于链条炉的烟气再循环脱硝装置，锅炉运行时由于一次风、给煤量的变化，煤质在炉床上燃烧时，煤层中的挥发分大量析出的位置（相对于炉膛前端），挥发分大量燃烧的位置会发生变化。在挥发分大量燃烧的阶段及时通入循环烟气降低挥发分燃烧时环境中的O2浓度和局部温度，可以有效降低NOx的产生。挥发分大量挥发和燃烧的区域是不固定的，因此在炉内通入的循环烟气也要具有一定的可移动性才能准确的为挥发分燃烧创造缺氧的反应条件，以便更好的燃烧中降低NOx的生成。

通过调整循环烟气喷头的旋转角度，可以有效调节通入前拱下部各处的烟气量，进而调节各处O2浓度，使挥发分大量燃烧的空间里氧化性氛围最弱。循环烟气喷头均有向下的倾斜角度，喷入的烟气流体可以加强前拱下处烟气气流的扰动，使炉拱下端产生的烟气充分混合，挥发分更好的发挥还原作用。炉膛左右烟气再循环装置对称布置，加强对炉内烟气的扰动混合。

由上述对本发明的描述可知，本发明的优点在于：

本发明可以比较准确的在挥发分大量燃烧的区域降低O2浓度和环境温度，能够很好的使NOx含量有效的降低。

本发明弥补了在两个风室之间不能针对性的通入循环烟气调节局部O2浓度的不足。

本发明投资少，工艺简单，无需太多的安装空间，易于改造，适合于中小企业链条炉氮氧化物减排的改进。

本发明应用在工程实践中，便于现场工作人员进行有效的工况调试。

附图说明

图1是用于链条炉的烟气再循环脱硝装置示意图。

图2是DCS装置、电动执行机构、再循环烟气喷头、耐高温连接体的位置示意图。

图示说明：1—炉膛开孔位置；2—循环烟气流量调节阀；3—再循环风机；4—耐高温连接体；5—DCS装置；6—电动执行机构；7—循环烟气喷头。

具体实施方式

参照附图1、2说明本发明的详细实施方式。

如图1所示，本发明是一种用于链条炉的烟气再循环脱硝装置。其包括链条炉，烟气再循环部分，DCS控制装置。链条炉部分主要指的是炉床上部，前拱下部的区域。烟气再循环部分包括再循环风机3，再循环烟气喷头7，耐高温连接体4；通过安装在炉壁上的耐高温连接体4连通炉内的再循环烟气喷头7和炉外的循环烟气烟道；烟气再循环装置把低氧低温的再循环烟气通入炉膛内部，对炉床上部挥发分析出及燃烧阶段炉膛内气流的封锁和扰动，实现在煤粉的预燃及焦炭的燃尽过程中降低NOx的产生。DCS控制装置5用于控制安装在炉墙上的电动执行机构6，实现深入炉内的循环烟气喷头7的摆动。

引风机将取自于环境中的空气送入空气预热器中加热后通入炉床下部的风室内，链条炉中煤质燃烧后的烟气经省煤器、空气预热器换热后，再经过除尘器由引风机送入脱硫塔后经烟囱外排。再循环烟气从脱硫塔后面引出，引出的循环烟气，O2浓度较低，且具有一定的温度，锅炉燃烧工况发生变化时通过调整循环烟道上的流量控制阀2来调节锅炉前拱下部各个位置的氧气浓度、温度和扰动强度。每次工况调整稳定后要及时检测尾部烟道中NOx含量，以便及时调节循环烟气喷头7的旋转角度以及喷入的循环烟气量，使NOx降到最低。

附图1中的链条炉结构只是用于说明本发明，并不仅仅局限于链条炉有6个风室。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也

意图包含这些改动和变形。