[发明专利]循环流化床富氧燃烧锅炉系统

说明书

一种循环流化床富氧燃烧锅炉系统，包括炉膛、旋风分离器、外置燃烧室、尾部烟道和供风单元，其中所述炉膛的出口连接至所述旋风分离器，用于从炉膛输出含循环物料的烟气；所述旋风分离器分离所述含循环物料的烟气后，循环物料从其下部出口进入所述外置燃烧室，烟气部分从旋风分离器的上部出口进入尾部烟道；所述外置燃烧室由旋风分离器输入所述循环物料和由供风单元输入外置燃烧室流化风，外置燃烧室出口连接至所述炉膛的入口端。本发明的系统采用入口高氧气浓度下燃烧，大大减小锅炉本体和辅机体积，可以降低锅炉初投资和运营成本，减小锅炉岛的占地面积。

技术领域

本发明涉及燃烧设备，特别涉及一种循环流化床富氧燃烧锅炉系统。

背景技术

大量化石燃料燃烧产生的温室效应气体CO₂已对全球气候环境造成了严重的影响。电站行业在化石燃料使用中占有重要地位，并且以燃煤电站为主，占电站行业的40％以上。因此，需找到一种适合燃煤电站CO₂捕集的技术方案。在现有的CO₂捕集技术中，富氧燃烧技术(也称O₂/CO₂烟气再循环燃烧技术)是可大规模工业应用的燃煤CO₂捕集技术之一。该技术用纯氧和循环烟气代替空气作为氧化剂进入锅炉燃烧，燃烧后烟气中CO₂浓度(干基)可达90％以上，便于冷却压缩得到液态CO₂，同时去除或回收其它污染物。

近年来，许多国家和地区都相继开展了富氧燃烧技术的研究，取得了较为有成效的进展，并积累了很多有价值的科学研究数据。但现有富氧燃烧技术只是将空气中的氮气换成了含高浓度CO₂的尾部烟气，氧气所占体积份额变化较小(21％～27％)，所以相对于常规空气燃烧机组而言，锅炉本体(炉膛和尾部受热面)的投资基本不变，但是由于增加了空气分离制氧系统和烟气再循环系统，锅炉岛的投资和运行成本将大幅度增加，从而会使全厂经济效率下降约8％～12％左右，这对于各燃煤电站而言是很难接受的，并且也是制约现有富氧燃烧技术大规模商业化应用的主要原因。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种循环流化床富氧燃烧锅炉系统，以克服以上所述的至少一项技术问题。

本发明提供一种循环流化床富氧燃烧锅炉系统，包括：炉膛、旋风分离器、外置燃烧室、尾部烟道和供风单元，其中

所述炉膛的出口连接至所述旋风分离器，用于从炉膛输出含循环物料的烟气；所述旋风分离器分离所述含循环物料的烟气后，循环物料从其下部出口进入所述外置燃烧室，烟气部分从旋风分离器的上部出口进入尾部烟道；所述外置燃烧室由旋风分离器输入所述循环物料和由供风单元输入外置燃烧室流化风，外置燃烧室出口连接至所述炉膛的入口端。

进一步的，所述外置燃烧室出口经过一返料器连接至所述炉膛的入口端。

进一步的，所述返料器为带膜式水冷壁的U型返料器。

进一步的，所述外置燃烧室为鼓泡流化床燃烧室。

进一步的，所述供风单元还分别输入氧气浓度为30-50％的一次风和30-70％的二次风至所述炉膛的不同高度。

进一步的，所述供风单元输入至外置燃烧室的燃烧室流化风氧气浓度为60-100％。

进一步的，所述炉膛还包括石灰石添加口，以向炉膛内添加石灰石进行脱硫。

进一步的，系统还包括再循环烟气单元，所述尾部烟道包括尾部受热面、再循环烟气预热器、除尘器、引风机和CO₂回收装置，由所述旋风分离器上部出口进入的烟气依次进入受热面，经再循环烟气预热器换热后经除尘器输出，一部分经引风机后进入CO₂回收装置，另一部分作为再循环烟气进入再循环烟气单元。