[发明专利]一种大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统和掺烧方法

权利要求书

1.一种大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，包括锅炉本体(1)、烟煤磨煤机(13)和半焦磨煤机(11)，其特征在于：在锅炉炉膛内自下而上布置有着火区(6)、半焦浓相区(7)、半焦淡相区(8)、再燃区(9)和燃尽区(10)，烟煤分别经过烟煤磨煤机(13)和再燃燃料磨煤机(12)制粉后送入着火区(6)和再燃区(8)，半焦经半焦磨煤机(11)和浓淡分离器(14)分离出两股不同浓度的半焦气流分别送入半焦浓相区(7)和半焦淡相区(8)，纯氧燃尽风从燃尽区(10)引入炉膛，在锅炉本体(1)的烟道尾部还连接有脱硫净烟气深度冷凝系统；

所述的脱硫净烟气深度冷凝系统包括依次相连的空分系统(16)、空温气化器(17)和烟气深度冷凝系统(15)，空分系统(16)的低温O₂和低温N₂首先经空温式气化器(17)达到0℃左右的工质，作为低温冷却剂进入烟气深度冷凝系统(15)对脱硫净烟气进行深度冷凝，升温后的氧气经氧气风机(4)进入设置在锅炉烟道内的氧气预热器(5)加热后作为纯氧燃尽风进入燃尽区(10)，净烟气经深度冷凝后形成干烟气和冷凝水，干烟气经烟囱排出，分离出的氮气作为工业应用的配气和保护气。

2.根据权利要求1所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，其特征在于：所述的半焦磨煤机(11)、再燃燃料磨煤机(12)和烟煤磨煤机(13)均采用钢球磨煤机。

3.根据权利要求1所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，其特征在于：所述的烟煤采用直吹式送粉系统，半焦采取热风送粉。

4.根据权利要求1所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，其特征在于：所述的掺烧半焦的比例≥45％。

5.根据权利要求1所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，其特征在于：所述的燃尽风引入之前，炉膛过量氧气系数为0.85～0.95。

6.根据权利要求1所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉系统，其特征在于：锅炉烟道位于氧气预热器(5)的上端还安装有与送风机(2)相连的空气预热器(3)，空气预热器(3)的出口的一次风进入制粉系统。

7.一种如权利要求1所述系统的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉的掺烧方法，其特征在于：

步骤1)从锅炉炉膛下部着火区(6)引入的高挥发分烟煤由烟煤磨煤机(13)进行制粉，另一部分烟煤作为再燃燃料由再燃燃料磨煤机(12)进行制粉，得到煤粉细度较小的再燃燃料引入再燃区(8)，半焦燃料通过半焦磨煤机(11)进行制粉，然后经浓淡分离器(14)进行浓淡分离，得到两股不同浓度的半焦气流分别送入半焦浓相区(7)和半焦淡相区(9)；

步骤2)五区燃烧，一部分高挥发分烟煤从炉膛最下方引入，形成初始着火区(6)，建立稳定的燃烧条件，紧接着，浓半焦煤粉进入炉膛，形成半焦浓相区(7)，淡半焦煤粉在半焦浓相区(7)下游引入，形成半焦淡相区(8)，第四区为剩余烟煤作为再燃燃料引入炉膛后形成的再燃区(9)；第五区为纯氧引入后形成的燃尽区(10)，通过燃尽风量控制再燃区(9)处于亚化学当量比气氛，燃尽风引入之前，炉膛过量氧气系数介于0.85～0.95，着火区燃料量根据煤种挥发分含量进行调节；

步骤3)冷能综合利用：利用空分系统(16)得到的低温O₂和低温N₂首先经空温气化器(17)达到0℃左右的工质，作为低温冷却剂进入烟气深度冷凝系统(15)对脱硫净烟气进行深度冷凝，升温后的氧气经氧气风机(4)进入设置在锅炉烟道内的氧气预热器(5)加热后作为纯氧燃尽风进入燃尽区(10)，净烟气经深度冷凝后形成干烟气和冷凝水，干烟气经烟囱排出，分离出的氮气作为工业应用的配气和保护气。

8.根据权利要求7所述的大比例掺烧半焦的燃煤电站锅炉的掺烧方法，其特征在于：所述步骤1)的烟煤采用直吹式送粉系统，半焦采取热风送粉。