[发明专利]电站锅炉富氧燃烧、富氧点火及稳燃的供氧系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液氧气化技术领域，具体为电站锅炉富氧燃烧、富氧点火及稳燃的供氧系统及方法。

背景技术

近年来，国内外针对电站锅炉富氧燃烧技术的研究越来越多，其中液氧快速、稳定气化是该技术难点的重要组成部分，同样制约着电站锅炉富氧燃烧技术的推广和应用。

另外，国内电站锅炉正开展传统大油枪点火及稳燃装置进行技术改造。根据煤种的差异，分别采用等离子、气化小油枪、双强等不同点火及稳燃技术方案，但由于上述技术机理的原因，在实际应用中存在一定的局限性，在电站锅炉启动及稳燃过程中依然消耗大量燃油。相比常规点火及稳燃技术方案，富氧点火及稳燃技术可以显著减少锅炉启动和稳燃过程的燃油消耗量，甚至可以实现无油条件下锅炉稳燃，但该技术的液氧气化技术是该技术关键难点之一，制约该技术广泛应用。如公开日为2012年08月08日，公开号为CN202371750U的中国专利中，公开了一种电站锅炉纯氧点火装置，通过在煤粉燃烧器喷出口处设置的钝体后端的回流区内喷入少量纯氧，使回流区处于富氧助燃状态，提高了回流区温度，有利于火焰传播、火焰稳定以及煤粉充分燃烧，但是该电站锅炉纯氧点火装置中并未公开有效的液氧气化技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供了一种电站锅炉富氧燃烧、富氧点火及稳燃的供氧系统及方法，其充分结合电站运行特点，实现液氧快速、稳定气化，可以满足各类运行工况供氧需求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该电站锅炉富氧燃烧、富氧点火及稳燃的供氧系统包括液氧储罐，其结构特点在于：还包括尾部烟道、烟气换热器、温度传感器、加热介质换热器、导热介质循环驱动器、流量调节阀I、流量调节阀II、氧气气化器、氧气缓冲罐、导热介质循环回路和导热介质旁路，所述烟气换热器安装在尾部烟道内，所述烟气换热器、加热介质换热器、流量调节阀II、氧气气化器、导热介质循环驱动器和温度传感器依次连接在导热介质循环回路上；所述导热介质旁路的两端均连接在导热介质循环回路上，其中，所述导热介质旁路的一端位于加热介质换热器和流量调节阀II之间，该导热介质旁路的另一端位于氧气气化器和导热介质循环驱动器之间；所述流量调节阀I安装在导热介质旁路上，所述液氧储罐和氧气缓冲罐均与氧气气化器连接。

作为优选，本发明所述供氧系统还包括流量调节阀III，所述流量调节阀III连接在位于液氧储罐和氧气气化器之间的管路上。

作为优选，本发明所述氧气气化器内设置有换热盘管，所述液氧储罐和氧气缓冲罐均与换热盘管连接。

作为优选，本发明所述导热介质循环驱动器为风机或泵。

作为优选，本发明所述烟气换热器采用水平布置或垂直布置。

作为优选，本发明所述烟气换热器采用错列布置或顺列布置。

作为优选，本发明所述加热介质换热器采用水平布置或垂直布置。

作为优选，本发明所述加热介质换热器采用错列布置或顺列布置。

作为优选，本发明所述换热盘管采用光管或鳍片管。

作为优选，本发明所述氧气气化器采用密封结构。

一种电站锅炉富氧燃烧、富氧点火及稳燃的供氧方法，其特点在于：使用所述的供氧系统，所述供氧方法的步骤如下：通过调节流量调节阀III，实现液氧储罐中的液态氧稳定、连续的经过氧气气化器，通过调节导热介质循环驱动器以调节导热介质载热量，实现液态氧稳定、连续气化生成气态氧，气态氧再经过氧气缓冲罐的缓冲作用后满足常规生产需求；在氧气气化器中，高温导热介质经换热后变成低温导热介质，在导热介质循环驱动器的作用下，低温导热介质离开氧气气化器，流入烟气换热器，经加热后变成高温导热介质，再回到氧气气化器继续换热；在氧气需求量骤增的情况下，通过加热介质换热器进一步加热烟气换热器出口的高温导热介质，提高导热介质载热量，满足特殊工况稳燃时骤增的氧气需求量；同时设置导热介质旁路，通过调节导热介质循环驱动器、加热介质换热器、流量调节阀I和流量调节阀II，调节烟气换热器导热介质入口温度，防止烟气换热器发生表面结露和表面低温酸腐蚀。

作为优选，本发明通过在电站锅炉的尾部烟道布置烟气换热器，充分利用烟气余热，降低排烟温度，提高系统效率，同时通过导热介质将烟气余热传递给氧气气化器，实现液态氧气化成气态氧，满足系统运行过程中对氧气的需求。

作为优选，本发明导热介质在烟气换热器的内侧流动，烟气在外侧冲刷烟气换热器；导热介质在换热盘管和氧气气化器外壁间流动，液氧或气液混合物在换热盘管内侧流动。