本發(fā)明涉及清潔燃燒領(lǐng)域，具體地，涉及一種燃燒煤的方法。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床(CFB)燃燒技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種新型的清潔燃燒技術(shù)，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用和大力發(fā)展。一方面循環(huán)流化床鍋爐燃料適應(yīng)性廣，可燃用一般動力煤，也可燃用洗選下來的煤矸石、洗中煤和煤泥等；另一方面循環(huán)流化床鍋爐具有燃燒效率高，爐內(nèi)高效脫硫，并且氮氧化物(NO_x)低排放等環(huán)保特性；同時循環(huán)流化床鍋爐還具有負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，低負(fù)荷穩(wěn)燃性好，灰渣易于綜合利用等優(yōu)點，因此循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是目前我國燃煤技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)最適用和最現(xiàn)實的高效清潔燃燒技術(shù)。但隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)實施SO₂、NO_x排放濃度需分別低于200mg/Nm³的標(biāo)準(zhǔn)，絕大部分已投產(chǎn)的CFB機組將存在SO₂、NO_x排放難以達標(biāo)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服循環(huán)流化床鍋爐然后煤料后SO₂、NO_x排放水平難以達到國家規(guī)定的火電廠大氣污染物SO₂、NO_x排放濃度分別低于200mg/Nm³的標(biāo)準(zhǔn)的問題，提供一種燃燒煤的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燃燒煤的方法，該方法包括：在除硫劑的存在下，使煤粉在循環(huán)流化床鍋爐中進行燃燒，測定循環(huán)流化床鍋爐爐膛中各進煤口處的實測溫度，并控制實測溫度比各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值至少高10℃的進煤口處的給煤量A和其余進煤口處的給煤量B，使得A：B＝1：3-8，優(yōu)選為1：4-6。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明能夠在不添加任何其它設(shè)備且保證總給煤量不變的基礎(chǔ)上，有效地降低SO₂、NO_x排放水平，以達到國家規(guī)定的火電廠大氣污染物SO₂、NO_x排放濃度分別低于200mg/Nm³的標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)明提供了一種燃燒煤的方法，該方法包括：在除硫劑的存在下，使煤粉在循環(huán)流化床鍋爐中進行燃燒，測定循環(huán)流化床鍋爐爐膛中各進煤口處的實測溫度，并控制實測溫度比各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值至少高10℃(如10-50℃)的進煤口處的給煤量A和其余進煤口處的給煤量B，使得A：B＝1：3-8，優(yōu)選為1：4-6。其中，總給煤量＝給煤量A+給煤量B，且給煤量A的各進煤口處的給煤量占總給煤量(即給煤量A+給煤量B)的百分比優(yōu)選相差不超過5％，同樣地，給煤量B的各進煤口處的給煤量占總給煤量的百分比優(yōu)選相差不超過5％。

其中，進煤口是指添加煤的落煤管靠近爐膛內(nèi)一側(cè)的出口；算術(shù)平均值是指將所有數(shù)字加起來再除以數(shù)字的個數(shù)所得到的均值；測量爐膛中各進煤口處實際溫度的方法可以為在各進煤口處埋設(shè)熱電偶(可購自安徽藍德集團股份有限公司)；控制各處給煤量不同的方法可以通過控制各進煤口處的給煤量來進行，具體地，可以通過改變各給煤機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整進煤口的給煤量。

根據(jù)本發(fā)明，對燃燒的條件沒有特別的限定，只要能夠使煤正常燃燒即可。優(yōu)選地，所述燃燒的條件包括：各進煤口處的實測溫度各自(即相同或不同地)為790-955℃，過量空氣系數(shù)為0.8-1.4。更優(yōu)選地，所述燃燒的條件包括：各進煤口處的實測溫度各自(即相同或不同地)為830-920℃，過量空氣系數(shù)為1-1.2。其中，過量空氣系數(shù)是指燃燒1kg燃料實際供給的空氣質(zhì)量與理論上完全燃燒1kg燃料所需的空氣質(zhì)量的比值；通常情況下，理論上完全燃燒1kg煤粉所需的空氣質(zhì)量為0.15-0.2kg。

根據(jù)本發(fā)明，對總給煤量沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的總給煤量。優(yōu)選地，相對于容積為1m³的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，總給煤量為0.01-0.125t/h，更優(yōu)選為0.05-0.1t/h。

根據(jù)本發(fā)明，對煤粉的大小沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的煤粉。優(yōu)選地，所述煤粉中粒徑在10mm以下(如0.01-10mm)的煤粉的含量為90重量％以上，更優(yōu)選為95-100重量％。

根據(jù)本發(fā)明，對除硫劑的種類、大小和用量沒有特別的限定，只要能夠達到除硫的效果即可。優(yōu)選地，所述除硫劑為碳酸鈣和/或氧化鈣。其中，碳酸鈣可以由石灰石提供。優(yōu)選地，除硫劑中粒徑在1.5mm以下(如0.01-1.5mm)的除硫劑的含量為90重量％以上，更優(yōu)選為95-100重量％。優(yōu)選地，煤粉和除硫劑的重量比為1：0.02-0.2，更優(yōu)選為1：0.05-0.1；即鈣硫比(除硫劑中鈣元素和煤粉中硫元素的摩爾比)約為1：1-10。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，其中，所述循環(huán)流化床鍋爐具有六個進煤口，各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值為860-870℃，測得爐膛內(nèi)六個進煤口處的溫度分別為835-845℃、850-860℃、890-900℃、895-905℃、855-865℃和830-840℃，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為20-22％、17-19％、10-12％、9-11％、18-20％和20-22％，相對于容積為1m³的循環(huán)流化床鍋爐爐膛，總給煤量為0.05-0.1t/h。

以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。

以下實施例中，煤粉(粒徑在10mm以下的煤粉的含量為98重量％，含碳90重量％，含氮0.98重量％，含硫0.45重量％)購自神華神東煤炭集團，理論上完全燃燒1kg煤粉所需的空氣質(zhì)量為0.18kg；石灰石(碳酸鈣的含量為90重量％，粒徑在1.5mm以下的石灰石的含量為98重量％)購自山西保德騰飛有限公司；循環(huán)流化床鍋爐(具有六個進煤口，爐膛容積為800m³)購自東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，型號為DG520/13.7Ⅱ1；測溫所使用的熱電偶購自安徽藍德集團股份有限公司；測量NO_x和SO₂排放量的裝置為SCS-900煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，購自北京雪迪龍科技股份有限公司。

實施例1

向循環(huán)流化床鍋爐爐膛中連續(xù)加入煤粉(總給煤量為43.2t/h)和石灰石(2.35t/h)，過量空氣系數(shù)為1.2，用熱電偶測得六個進煤口的溫度分別為836℃、853℃、890℃、895℃、851℃和830℃，各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值為859℃，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為22％、19％、8％、10％、20％和21％。測得NO_x和SO₂排放量分別為176mg/Nm³和169mg/Nm³。

實施例2

向循環(huán)流化床鍋爐爐膛中連續(xù)加入煤粉(總給煤量為45.4t/h)和石灰石(3.37t/h)，過量空氣系數(shù)為1.1，用熱電偶測得六個進煤口的溫度分別為850℃、861℃、869℃、871℃、862℃和848℃，各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值為860℃，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為21％、19％、10％、10％、20％和20％。測得NO_x和SO₂排放量分別為179mg/Nm³和174mg/Nm³。

實施例3

向循環(huán)流化床鍋爐爐膛中連續(xù)加入煤粉(總給煤量為63.5t/h)和石灰石(4.6kg/h)，過量空氣系數(shù)為1.2，用熱電偶測得六個進煤口的溫度分別為852℃、884℃、915℃、920℃、879℃和859℃，各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值為885℃，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為20％、20％、10％、9％、20％和21％。測得NO_x和SO₂排放量分別為183mg/Nm³和177mg/Nm³。

實施例4

向循環(huán)流化床鍋爐爐膛中連續(xù)加入煤粉(總給煤量為64t/h)和石灰石(5.4kg/h)，過量空氣系數(shù)為1.1，用熱電偶測得六個進煤口的溫度分別為865℃、876℃、903℃、910℃、874℃和869℃，各進煤口處實測溫度的算術(shù)平均值為883℃，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為22％、20％、8％、7％、21％和22％。測得NO_x和SO₂排放量分別為182mg/Nm³和173mg/Nm³。

實施例5

按照實施例1的方法燃燒煤，不同的是，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為18％、16％、12％、13％、17％和19％。測得NO_x和SO₂排放量分別為194mg/Nm³和183mg/Nm³。

實施例6

按照實施例1的方法燃燒煤，不同的是，調(diào)節(jié)六個進煤口的給煤量使其占總給煤量的百分比分別為23％、19％、6％、7％、23％和22％。測得NO_x和SO₂排放量分別為191mg/Nm³和186mg/Nm³。

實施例7

按照實施例1的方法燃燒煤，不同的是，過量空氣系數(shù)為1.4。測得NO_x和SO₂排放量分別為193mg/Nm³和190mg/Nm³。

對比例1

按照實施例1的方法燃燒煤，不同的是，六個進煤口的給煤量相等。測得NO_x和SO₂排放量分別為260mg/Nm³和237mg/Nm³。

對比例2

按照實施例3的方法燃燒煤，不同的是，六個進煤口的給煤量相等。測得NO_x和SO₂排放量分別為271mg/Nm³和254mg/Nm³。

從實施例1-7中可以看出，使用本發(fā)明的方法燃燒煤，尾氣中NO_x和SO₂排放量達到了國家規(guī)定的火電廠大氣污染物SO₂、NO_x排放濃度分別低于200mg/Nm³的標(biāo)準(zhǔn)。特別地，比較實施例1和對比例1以及實施例3和對比例2可以看出，本發(fā)明的方法能夠在不添加任何其它設(shè)備且保證總給煤量不變的基礎(chǔ)上，有效地降低SO₂、NO_x排放水平，取得了意料不到的技術(shù)效果。此外，比較實施例1與實施例5-6可以看出，當(dāng)給煤量A和B的比值在本發(fā)明的優(yōu)選范圍內(nèi)時效果更好；比較實施例1與實施例7可以看出，當(dāng)過量空氣系數(shù)在本發(fā)明的優(yōu)選范圍內(nèi)時效果也更好。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。