[实用新型]耦合煤粉气化及燃烧的一体式链条炉

说明书

一种耦合煤粉气化及燃烧的一体式链条炉，涉及链条炉脱硝处理领域。该装置在链条炉膛上增设煤粉燃烧喷嘴和煤粉气化喷嘴，煤粉与热空气通过煤粉燃烧喷嘴喷入链条炉内燃烧实现链条炉燃烧和煤粉燃烧的耦合，煤粉和水蒸汽、烟气通过煤粉气化喷嘴进入炉膛气化实现链条炉燃烧和煤粉气化耦合。该方式可以将高负荷运行的链条炉顶端温度降低，使得SNCR保持较高的脱硝效率，并且煤气化形成的还原性气氛以及低温均可减少氮氧化物的生成，进而确保氮氧化物达标排放；通过耦合煤粉燃烧的方式可以将低负荷运行的链条炉顶端温度升高，从而使得SNCR保持较高的脱硝效率，确保氮氧化物达标排放并且通过此方法可以充分利用炉膛内的氧气，减少排烟热损失，提高锅炉效率。

技术领域

本实用新型涉及链条炉脱硝处理领域，特别涉及一种耦合煤粉气化及燃烧的一体式链条炉。

背景技术

链条炉燃烧过程会释放大量的NOx，一般的是通过采用脱硝措施确保在NOx可以达标排放。尽管脱硝技术在电厂方面已经非常成熟，但是电厂脱硝技术（主要是SCR和SNCR脱硝技术）却难以直接用于供热锅炉。SCR和SNCR技术都有严格的温度适用范围，不适用于负荷波动较大的锅炉。SNCR脱硝技术反应的窗口温度为850—1100℃，如反应温度过低，反应速率会随之降低，氧化还原反应不能及时充分地发生，导致脱硝效率降低，同时未参加反应的还原剂随烟气进入后部设备，最终排入大气。但是反应温度也不能过高，当温度高于一定温度时，还原剂会被烟气中的O2氧化生成NOx,造成NOx浓度不降反升。SCR脱硝技术反应的窗口温度为300—400℃，高于或低于这一范围温度时脱硝效率显著下降。北方的供热锅炉以链条炉为主，负荷易受外界环境的影响，波动较大，因此SCR和SNCR直接用于链条炉难以获得理想的脱硝效率，无法确保NOx稳定达标。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种耦合煤粉气化及燃烧的一体式链条炉。

本实用新型所采用的技术方案是：一种耦合煤粉气化及燃烧的一体式链条炉，包括煤斗、给煤机、分层给煤装置、炉排、过热器、省煤器、空气预热器、除尘器及烟囱，其特征在于，还包括筛煤机、风扇磨煤机、粗粉分离器、回粉装置、SNCR脱硝系统、细粉分离器、煤粉仓、螺旋输粉机、混合器、煤粉气化旋流喷嘴、煤粉燃烧旋流喷嘴；煤斗的一个出料口与给煤机的入料端相对，给煤机的出料口与筛煤机的入料端相对，筛煤机的小颗粒出料口与风扇磨煤机的一个进料端相对，风扇磨煤机的进料端同时与空气预热器出口通过管道连接，风扇磨煤机的出料口通过管路与粗粉分离器的进料口连接，粗粉分离器的一个出料口通过回粉管路与风扇磨煤机的进料端连接，粗粉分离器的另一个出料口通过管路与细粉分离器的进料口连接，细粉分离器的出料口与煤粉仓的进料端相对，煤粉仓的出料端通过管路与螺旋输粉机的进料端连接，螺旋输粉机的出料端通过管路与混合器的进料口连接，筛煤机的粗颗粒出料口通过管路与分层给煤装置连接，分层给煤装置的出料口与链条炉炉排相对，链条炉炉膛顶端设置SNCR脱硝系统和温度传感器，链条炉膛的烟气出口通过管路依次连接过热器、省煤器、空气预热器、除尘器和烟囱，过热器蒸汽出口、空气预热器热空气出口和除尘器的烟气出口分别通过管路与混合器连接，混合器的一个出气口通过管路与位于链条炉炉膛12后拱中下端的煤粉燃烧旋流喷嘴连接，混合器的另一个出气口通过管路与位于链条炉炉膛后拱中上端的煤粉气化旋流喷嘴连接，在过热器与混合器的连接管路上设有第一阀门，在空气预热器与混合器的连接管路上设有第二阀门，在除尘器与混合器的连接管路上设有第三阀门，在混合器与煤粉燃烧旋流喷嘴的连接管路上设有第四阀门，在混合器与煤粉气化旋流喷嘴的连接管路上设有第五阀门。

上述方案中，在第三阀门与混合器的连接管路上设有加压机。

上述方案中，所述的第五阀门、第一阀门和第三阀门开启，第四阀门和第二阀门关闭，链条炉内同时进行大颗粒的炉排燃烧和煤粉的气化反应。

上述方案中，所述的第四阀门和第二阀门开启，第五阀门、第一阀门和第三阀门关闭，链条炉内同时进行大颗粒煤的炉排燃烧和煤粉的燃烧反应。