[发明专利]富氧燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站燃煤锅炉技术，特别是一种适用于旋流煤粉燃烧器的富氧燃烧系统。 

背景技术

随着人类工业的发展，气候变化问题已经成为全世界关注的问题，虽然对气候变暖的原因，目前还存在不同的争论，但大多理论认为其与人类活动产生的温室气体CO₂浓度升高有关。 

化石燃料在今后较长一段时间内仍然是世界能源的主要组成部分，而以化石燃料为原料的电站行业在化石燃料使用中占有重要地位，同时也成为比较集中的二氧化碳排放源头，排放量巨大。所以针对火力发电厂二氧化碳排放的控制和处理十分关键。 

目前，富氧燃烧技术作为一种重要的CO₂捕捉技术，得到了越来越多的关注。它即可用于现有锅炉的技术改造，也可应用于新的锅炉系统设计。在富氧燃烧技术中，纯氧和部分再循环烟气混合进入炉膛燃烧，可使烟气中CO₂浓度达80％以上，大大利于CO₂的捕捉。为使富氧燃烧锅炉的温度与空气燃烧时接近，需控制再循环烟气量，使进入炉膛的O₂浓度维持在一定值。大量研究表明，该O₂浓度值大约在20～40％之间。 

传统旋流煤粉燃烧器系统中包括一次风系统和二次风系统，直吹式一次风系统为：一次风机将符合一定温度的空气送入磨煤机用于干燥和输送煤粉，达到要求的一次风/煤粉气流经燃烧器一次风道喷入炉膛燃烧。二次风系统由送风机将空气送入空预器加热到一定温度送入燃烧器二次风箱，经旋流燃烧器的二次风道内二次风道和/或外二次风道喷入炉膛，补充燃烧所需氧 量。 

传统旋流燃烧方式采用空气作为燃烧氧化剂，提供燃烧所需氧量，由于空气中的N₂含量较高，导致烟气中含有大量N₂，导致CO₂不易收集。本领域的技术人员致力于开发一种新型的适用于旋流煤粉燃烧器的富氧燃烧技术。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有电站燃煤锅炉技术中，CO₂不易收集的不足，提供一种新型富氧燃烧系统。 

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的： 

一种富氧燃烧系统，其特点在于，所述系统包括： 

一锅炉本体，包括一排烟管路； 

一旋流燃烧器，包括一次风道和二次风道，设置在所述锅炉本体上； 

一次风循环系统，连接所述排烟管路与所述旋流燃烧器的一次风道； 

二次风循环系统，连接所述排烟管路与所述旋流燃烧器的二次风道； 

一供氧系统，与所述一次风道和二次风道连接并输入氧气。 

较佳地，所述一次风道距离风道出口一预定距离处设置一环形氧气室，所述氧气室通过一均匀分布在一次风道上的氧气喷管与一次风道相通。 

较佳地，所述供氧系统包括一空气分离装置，分离出的氧气一部分通过所述氧气喷管输入一次风道，另一部分输入二次风道。 

较佳地，所述供氧系统输入的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的20％～40％。 

较佳地，所述一次风循环系统包括一磨煤机，其产生的煤粉与一次风道的再循环烟气一起输入所述炉膛。 

较佳地，所述一次风循环系统和二次风循环系统均经过一烟气换热器和一再循环风机。 

较佳地，所述一次风循环系统包括一脱水歧路，所述脱水歧路设置一脱水装置。 

较佳地，所述旋流燃烧器二次风道包括外二次风道和内二次风道。 

较佳地，所述外二次风道设置一旋流器。 

较佳地，所述内二次风道设置一旋流器。 

较佳地，所述外二次风道和内二次风道各设置一旋流器。 

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。 

本发明的积极进步效果在于： 

1.一次风采用再循环烟气干燥和输运，避免了现有技术中富氧状态下煤粉爆燃的问题，磨煤机出口的一次风温度可大大提高，最高达200℃左右； 

2.在一次风道内离喷口一定距离布置氧气喷管，纯氧能迅速射入高温的一次风/煤粉气流并充分混合，使煤粉喷入炉内迅速着火和燃烧； 

3.喷入炉膛的整体氧气浓度比在空气中高，高的一次风的温度和高的氧气浓度促使煤粉气流能迅速着火和燃尽，大大提高了燃烧效率；