[实用新型]一种氨混配煤粉锅炉燃烧系统

说明书

本实用新型公开了一种氨混配煤粉锅炉燃烧系统，所述系统包括：一次风供给装置、二次风供给装置、助燃燃料系统，其中,一次风供给装置、二次风供给装置和助燃燃料系统分别与锅炉炉膛连接;氨输送系统；氨混配燃烧器与锅炉炉膛连接；氨储存装置储存的氨为氨气、液氨或氨水中的一种，并与氨混配燃烧器相连，向其供氨；氨混配燃烧系统控制器，接收氨检测器的数据以控制向氨混配燃烧器输入的氨量。利用氨作为燃料，不但可以降低现有化石燃料燃烧的碳排放强度，而且可以大量利用可再生能源发电电解制氢并合成氨，从而使人类摆脱化石能源的桎梏，进入氨能源的新时代。

技术领域

本实用新型涉及燃料燃烧技术领域，尤其涉及一种氨混配煤粉锅炉燃烧系统。

背景技术

全球气候变暖和应对气候变化，中国政府承诺的减排任务和十三五能源规划里对国内五大电力集团的燃煤火电机组的碳排放强度均提出了具体要求，即到2020年，五大电力的燃煤火电机组的平均碳排放强度要在650kgCO₂/kWh以下。未来燃煤电厂都需要通过购买绿色证书或碳指标来维持全年发电负荷量，或者就需要进行燃料灵活性改造，变成低碳排放强度的火力发电厂。

燃煤火电厂是碳排放大户，目前的燃料灵活性改造方案主要有燃煤掺烧生物质粉末、燃煤掺烧生物质气、燃煤掺烧垃圾或污泥等，可有效降低火电厂碳排放量的可再生资源燃料。但这些掺烧的可再生能源燃料存在能量密度低、燃烧不稳定、需要大面积的燃料储运场地、烟气处理费用高、二恶因排放及其他污染物排放控制难等诸多问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型直接或间接利用可再生能源电力空分制氮和电解制氢，然后合成氨，将氨作为一种零碳排放的燃料，应用于电站煤粉锅炉内。

氨作为燃料具有能量密度高、燃料储运方便，其燃烧热值的体积能量密度和质量能量密度均接近燃油。仅需对现有大型火电站某一层煤粉燃烧器结构进行改造，在传统煤粉锅炉燃烧器的一次风和二次风的基础上，通过增加氨供给枪、氧气供给枪、氢/油燃气供给枪及相应管道、控制阀和传感器，可以使氨与各种燃料灵活组合进行燃烧，实现了对现有煤粉锅炉的低成本改造。

如此操作实现了真正的燃料灵活性，即，锅炉在不同时段根据燃料的供给和价格情况，及当前的碳市场价格和本电厂的碳配额使用情况，可以采用不同的燃料进行燃烧发电。

采用本实用新型的燃烧器，使得传统火电厂的煤粉锅炉具有燃烧其他燃料的可能性，降低火电机组的碳排放强度，使电厂可以避免未来征收碳排放税或额外购买碳配额的巨额支出；从而使电厂在未来碳税和绿色证书强制执行阶段在电力市场的竞争中处于有利地位。氨、纯氧的引入，可以实现火电机组锅炉的低负荷稳燃，提高了锅炉低负荷调峰的负荷范围，加大火电机组的调峰能力，通过全年参与电网的深度调峰，使电厂获得调峰补贴。

本实用新型解决上述问题采用的技术方案如下:

一种氨混配煤粉锅炉燃烧系统，包括，一次风供给装置、二次风供给装置、助燃燃料系统;一次风供给装置、二次风供给装置和助燃燃料系统分别与锅炉炉膛连接;氨输送系统；氨混配燃烧器与锅炉炉膛连接；氨储存装置储存的氨为氨气、液氨或氨水中的一种，并与氨混配燃烧器相连，向其供氨；氨混配燃烧系统控制器接收氨检测器的数据以控制向氨混配燃烧器输入的氨量。

进一步,所述氨输送系统包括氨供给管路、氨控制阀和氨供给枪。

进一步,氨检测器检测氨供给管路中氨的浓度、压力和流量，反馈给氨混配燃烧系统控制器,其根据检测的数据，控制氨控制阀向氨混配燃烧器供氨。

所述氨混配煤粉锅炉燃烧系统包括一次风供给装置向所述系统输送煤粉；

一次风检测器检测一次风的压力、温度和煤粉浓度，并反馈给氨混配燃烧系统控制器，以调节输入锅炉炉膛的一次风量和煤粉量。

所述氨混配煤粉锅炉燃烧系统包括二次风供给装置向所述系统输送纯净空气；