[发明专利]一种褐煤多级干燥的富氧燃烧锅炉系统

说明书

本发明涉及一种褐煤多级干燥的富氧燃烧锅炉系统，包括依次串联连接的前置干燥器、干燥管、磨煤机、煤粉分配器、锅炉、气体预热器和脱硫除水装置。与现有技术相比，本发明在保证系统能够正常、安全、连续运行的条件下，充分利用再循环烟气对褐煤进行预干燥，将燃料中的部分水分在燃烧前排出系统，从而有助于提高燃料燃烧效率，减少锅炉排烟热损失，显著减小锅炉受热面积，降低锅炉钢耗量和制造成本，使整个系统具有更高的技术经济性。在本发明所述的系统中，富氧燃烧技术的应用可以大幅度的提高排烟中CO₂的浓度，大大简化了CO₂的回收成本和难度。

技术领域

本发明涉及一种富氧燃烧锅炉系统，尤其是涉及一种多级干燥的富氧燃烧锅炉系统。

背景技术

以煤为主要能源的电力生产中CO₂的排放占所有人类活动中CO₂排放总量的25％左右，是CO₂最大的单点排放源。常规煤粉锅炉空气助燃燃烧的排烟中CO₂的浓度只有13％～15％，这给CO₂的分离与捕捉带来很大的技术和经济难题。富氧燃烧技术，也称作O₂/CO₂燃烧技术，为组织煤粉在O₂和CO₂的混合气中燃烧，可以大幅度的提高排烟中CO₂的浓度(脱水后CO₂的浓度能达到95％以上)，大大简化了CO₂的回收成本和难度。N₂的含量很少，便于压缩冷却得到液态CO₂，同时去除、回收其它污染物，如SO₂等有害气体。因此，越来越多的国家都相继展开了富氧燃烧技术的技术经济性研究。目前，国内外在富氧燃烧领域技术已经开展了大量卓有成效的工作，积累了相当数量的科学试验数据。

在全世界范围褐煤约占煤炭总储量40％，我国褐煤约占煤炭总储量13％。随着能源供需矛盾的恶化以及环保要求的日益提高，高效清洁的利用能源成为目前的研究热点。由于我国电煤供应紧张，而褐煤价格较低，越来越多的电厂开始燃用褐煤发电。然而由于褐煤中水分含量高，燃褐煤锅炉效率普遍低于91％。与常规空气燃烧烟煤锅炉相比，褐煤锅炉价格高出约25％，锅炉热效率低约2％。这主要因于褐煤锅炉的炉内烟气量较一般烟煤锅炉多出约30％，因而锅炉排烟热损失较高，锅炉体积也较大。这些都使得燃褐煤电站效率普遍偏低。另外，从当前富氧燃烧技术的发展情况来看，采用富氧燃烧技术虽然能够大幅度减少温室气体的排放，但也造成了电厂发电效率进一步下降。如果采用富氧燃烧方式来高效利用褐煤资源，大力发展高效的褐煤利用技术，提高燃褐煤电站的技术经济性就显得更加重要。

由于烟气的不断再循环，烟气中水分含量，远大于空气燃烧情况。尤其是对于一些褐煤(如褐煤)，烟气中的水分含量更高。若输送粉状燃料的气固混合物的温度过低，则烟气中的水分易发生结露，从而造成管道堵塞；若气固混合物温度过高，则易造成粉状褐煤爆燃，发生危险。若气固混合中氧气浓度过高，则亦发生燃料自燃、爆炸的危险；若气固混合中氧气浓度过低，不利于煤粉的着火。这对锅炉制粉系统和燃烧系统的设计均提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种褐煤多级干燥的富氧燃烧锅炉系统，本系统在保证正常、安全、连续运行的条件下，充分利用再循环烟气对褐煤进行干燥，将燃料中的部分水分在燃烧前排出系统，减少燃料燃烧所产生的烟气量，从而减少锅炉排烟热损失，减小锅炉体积，与现有技术相比使整个系统具有更高的技术经济性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中的褐煤多级干燥的富氧燃烧锅炉系统，包括依次串联连接的前置干燥器、干燥管、磨煤机、煤粉分配器、锅炉、气体预热器和脱硫除水装置；

褐煤依次通过干燥器和干燥管完成干燥，并通过磨煤机磨粉后进入锅炉；

所述的干燥管和锅炉的入口处分别加注有一次风与二次风；