[发明专利]超临界二氧化碳燃煤锅炉及其多级烟气再循环方法

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳燃煤锅炉，包括炉膛(1)、锅炉烟道(2)和再循环烟道(3)，其特征在于：

所述炉膛(1)包括位于下部且口径较小的小炉膛段(1.1)，位于上部且口径较大的大炉膛段(1.2)，以及连接在小炉膛段(1.1)与大炉膛段(1.2)之间的炉膛过渡段(1.3)；

所述炉膛(1)的壁面设置有底二次风喷口(1.4)、一次风喷口(1.5)、二次风喷口(1.6)、OFA风喷口(1.7)和SOFA风喷口(1.8)；所述底二次风喷口(1.4)、一次风喷口(1.5)和二次风喷口(1.6)均设置在小炉膛段(1.1)的壁面上，所述OFA风喷口(1.7)设置在小炉膛段(1.1)、大炉膛段(1.2)和炉膛过渡段(1.3)三者之一的壁面上，所述SOFA风喷口(1.8)设置在大炉膛段(1.2)的壁面上；

所述再循环烟道(3)的出口端设置有五条出口支路烟道(3.3)，五条所述出口支路烟道(3.3)分别与底二次风喷口(1.4)、一次风喷口(1.5)、二次风喷口(1.6)、OFA风喷口(1.7)和SOFA风喷口(1.8)独立连通；五条所述出口支路烟道(3.3)均设置有控制支路通过的烟气流量的循环风分控阀(3.4)。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于：所述再循环烟道(3)上还设置有循环风机(3.2)和循环风总控阀(3.1)。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于：所述锅炉烟道(2)的尾部依次设置有空气预热器(2.1)、除尘器(2.2)和引风机(2.3)，所述再循环烟道(3)的进口端设置有三条进口支路烟道(3.5)，三条所述进口支路烟道(3.5)均与锅炉烟道(2)连通且分别连接在空气预热器(2.1)前、除尘器(2.2)前和引风机(2.3)前。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的超临界二氧化碳燃煤锅炉，其特征在于：所述大炉膛段(1.2)的口径为小炉膛段(1.1)的口径的1.1～1.6倍，所述炉膛过渡段(1.3)为上大下小的漏斗形，其侧面与水平面的夹角为20～80°。

5.一种采用如权利要求1～4中任一项所述超临界二氧化碳燃煤锅炉的多级烟气再循环方法，其特征在于：该方法将从锅炉烟道(2)中抽取的再循环烟气按照一定比例与底二次风、一次风、二次风、OFA风或SOFA风中的至少二者进行混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中。

6.根据权利要求5所述的多级烟气再循环方法，其特征在于：在75％THA～BMCR工况条件下，采用二次风与SOFA风组合，将再循环烟气的50％～70％与二次风混合，再循环烟气的30％～50％与SOFA风混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中。

7.根据权利要求5所述的多级烟气再循环方法，其特征在于：在50％THA～75％THA工况条件下，采用二次风与OFA风组合，将再循环烟气的70％～90％与二次风混合，再循环烟气的10％～30％与OFA风混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中；或者：采用一次风与SOFA风组合，将再循环烟气的40％～60％与一次风混合，再循环烟气的40％～60％与SOFA风混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中。

8.根据权利要求5所述的多级烟气再循环方法，其特征在于：在小于50％THA工况条件下，采用底二次风与OFA风组合，将再循环烟气的40％～60％与底二次风混合，再循环烟气的40％～60％与OFA风混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中。

9.根据权利要求5所述的多级烟气再循环方法，其特征在于：当需要更低的NO_x水平或是炉膛(1)温度分布要求更均匀时，采用三级以上组合，将再循环烟气按照一定比例与底二次风、一次风、二次风、OFA风或SOFA风中的至少三者进行混合后从对应的喷口送入炉膛(1)中。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的多级烟气再循环方法，其特征在于：所述再循环烟气的抽取位置为空气预热器(2.1)前、除尘器(2.2)前或引风机(2.3)前的锅炉烟道(2)上，抽取比例为抽取位置处烟气流量的5％～50％。