專利名稱：一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤粉O2和CO2循環(huán)燃燒方法，具體涉及一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒 方法，用于電力行業(yè)CO2減排以及NOx和SOx的脫除，同時(shí)提高煤粉鍋爐效率。
背景技術(shù)：
煤粉O2和CO2循環(huán)燃燒方法是一種富集C02，減少碳排放，同時(shí)也能對(duì)燃煤污染物 協(xié)同脫除的新型潔凈燃燒技術(shù)，不僅能使分離收集CO2,還能減少NOx排放、方便處理SO2 ； 在火電廠的各種CO2減排控制方法中，能夠進(jìn)行規(guī)?；瘻p排，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好，應(yīng)用潛力較 大，得到國(guó)際和國(guó)內(nèi)研究的重視，對(duì)其工藝的研究也成為能源行業(yè)的一大熱點(diǎn)。燃煤鍋爐的 爐膛后部煙道內(nèi)依次設(shè)有過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，現(xiàn)有煤粉O2和CO2循環(huán)燃 燒方法，應(yīng)用于燃煤鍋爐，包括點(diǎn)火燃燒步驟和煙氣循環(huán)步驟，點(diǎn)火燃燒步驟利用冷循環(huán) 煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐 膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫處理后，其中一部分冷卻煙氣作為冷循環(huán) 煙氣，冷循環(huán)煙氣再分成兩部分，第一部分冷卻煙氣通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)送回爐膛入口 ；第二部分 冷卻煙氣攜帶煤粉送入爐膛。由于采用的是冷煙氣再循環(huán)，從熱效率的角度看，煙氣經(jīng)過(guò)冷 卻，進(jìn)入爐膛的溫度低，系統(tǒng)的發(fā)電效率低；燃燒過(guò)程也存在燃盡性不好等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，解決現(xiàn)有煤粉O2和CO2循環(huán)燃燒 方法熱效率低、燃盡性不好的問(wèn)題。本發(fā)明的一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，應(yīng)用于煤粉鍋爐，依次包括點(diǎn)火燃 燒步驟和煙氣循環(huán)步驟，煤粉鍋爐的爐膛后部煙道內(nèi)依次設(shè)有過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空 氣預(yù)熱器；其特征在于點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐 膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠郑谝徊糠指邷責(zé)?氣經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2 ；第二部分高溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔馔ㄟ^(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入 口，與O2混合后進(jìn)入爐膛；第二路高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶 煤粉送入爐膛。所述的煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，其特征在于第一部分高溫?zé)煔夂偷诙糠指邷責(zé)煔獾捏w積比為3 7 6 4；所述第一路高溫?zé)煔夂偷诙犯邷責(zé)煔獾捏w積比為6 4 8 2;所述煙氣循環(huán)步驟進(jìn)入爐膛的O2與第二部分高溫?zé)煔獾捏w積比為3 7 2.8 . 7.2ο所述的煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，其特征在于
所述煙氣循環(huán)步驟中，第一路高溫?zé)煔鈴臓t膛后部煙道內(nèi)的省煤器后部抽出，通 過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送回爐膛入口。本發(fā)明用爐膛尾部煙道內(nèi)的省煤器后部高溫?zé)煔庠傺h(huán)來(lái)調(diào)節(jié)鍋爐汽溫，將O2/ CO2循環(huán)燃燒和高溫?zé)煔庠傺h(huán)燃燒結(jié)合起來(lái)，由于爐膛出口煙溫的升高，增強(qiáng)了對(duì)流傳 熱，從而提高鍋爐汽溫。同傳統(tǒng)燃燒相比，鍋爐熱效率從89%提高至98% ；NOx排放量從 5250mg/kg coal降低到2500mg/kg coal，而脫硝率比傳統(tǒng)燃燒提高了 75% ；同時(shí)，提高第 一部分高溫?zé)煔饫鋮s后的CO2含量，使煙氣中CO2濃度高達(dá)91 %以上，降低CO2捕捉和收集 成本；達(dá)到國(guó)家節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。


圖1為本發(fā)明流程示意圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明依次包括點(diǎn)火燃燒步驟和煙氣循環(huán)步驟，點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐 膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠郑谝徊糠指邷責(zé)?氣經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2 ；第二部分高溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔馔ㄟ^(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入 口，與O2混合后進(jìn)入爐膛；第二路高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶 煤粉送入爐膛。實(shí)施例1點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐 膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠?，第一部分高溫?zé)?氣占全部高溫?zé)煔怏w積的30%，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2;第二部分高溫 煙氣占全部高溫?zé)煔怏w積的70%，作為循環(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的60%，從爐膛 尾部省煤器后部抽出后，通過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與分離空氣所得O2混合后進(jìn)入 爐膛，混合后O2體積占混合后氣體體積的30 % ；第二路高溫?zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的40 %，依 次通過(guò)冷卻器和電除塵器，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。實(shí)施例2點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐 膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠?，第一部分高溫?zé)?氣占全部高溫?zé)煔怏w積的30%，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2;第二部分高溫 煙氣占全部高溫?zé)煔怏w積的70%，作為循環(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的80%，從爐膛 尾部省煤器后部抽出后，通過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與分離空氣所得O2混合后進(jìn)入爐膛，混合后O2體積占混合后氣體體積的30 % ；第二路高溫?zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的20 %，依 次通過(guò)冷卻器和電除塵器，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。實(shí)施例3點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠?，第一部分高溫?zé)?氣占全部高溫?zé)煔怏w積的60%，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2;第二部分高溫 煙氣占全部高溫?zé)煔怏w積的40%，作為循環(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的60%，從爐膛 尾部省煤器后部抽出后，通過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與分離空氣所得O2混合后進(jìn)入 爐膛，混合后O2體積占混合后氣體體積的28 % ；第二路高溫?zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的40 %，依 次通過(guò)冷卻器和電除塵器，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。實(shí)施例4點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐 膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠郑谝徊糠指邷責(zé)?氣占全部高溫?zé)煔怏w積的60%，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2;第二部分高溫 煙氣占全部高溫?zé)煔怏w積的40%，作為循環(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的80%，從爐膛 尾部省煤器后部抽出后，通過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與分離空氣所得O2混合后進(jìn)入 爐膛，混合后O2體積占混合后氣體體積的28 % ；第二路高溫?zé)煔庹佳h(huán)煙氣體積的20 %，依 次通過(guò)冷卻器和電除塵器，經(jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。
權(quán)利要求
一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，應(yīng)用于煤粉鍋爐，依次包括點(diǎn)火燃燒步驟和煙氣循環(huán)步驟，煤粉鍋爐的爐膛后部煙道內(nèi)依次設(shè)有過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器；其特征在于點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)，將分離空氣所獲得O2送入爐膛，點(diǎn)火燃燒；煙氣循環(huán)步驟爐膛內(nèi)煤粉燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥譃閮刹糠郑谝徊糠指邷責(zé)煔饨?jīng)過(guò)冷卻、除塵、脫硫后，再壓縮成液態(tài)CO2；第二部分高溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣；第二部分高溫?zé)煔庠俜譃閮陕返谝宦犯邷責(zé)煔馔ㄟ^(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與O2混合后進(jìn)入爐膛；第二路高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。
2.如權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，其特征在于第一部分高溫?zé)煔夂偷诙糠指邷責(zé)煔獾捏w積比為37 64;所述第一路高溫?zé)煔夂偷诙犯邷責(zé)煔獾捏w積比為64 82;所述煙氣循環(huán)步驟進(jìn)入爐膛的O2與第二部分高溫?zé)煔獾捏w積比為3 7 2.8 7.2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，其特征在于所述煙氣循環(huán)步驟中，第一路高溫?zé)煔鈴臓t膛后部煙道內(nèi)的省煤器后部抽出，通過(guò)高 溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送回爐膛入口。
全文摘要
一種煤粉鍋爐煙氣再循環(huán)燃燒方法，屬于煤粉O2和CO2循環(huán)燃燒方法，解決現(xiàn)有燃燒方法熱效率低、燃盡性不好的問(wèn)題。本發(fā)明包括(1)點(diǎn)火燃燒步驟利用循環(huán)煙氣向爐膛輸送煤粉，同時(shí)將O2送入爐膛點(diǎn)火燃燒；(2)煙氣循環(huán)步驟燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謨刹糠?，第一部分?jīng)冷卻、除塵、脫硫壓縮成液態(tài)CO2；第二部分再分兩路第一路通過(guò)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛入口，與O2混合；第二路經(jīng)冷卻、除塵和脫硫后，通過(guò)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)攜帶煤粉送入爐膛。本發(fā)明用高溫?zé)煔庹{(diào)節(jié)鍋爐汽溫，增強(qiáng)對(duì)流傳熱，提高鍋爐汽溫、鍋爐熱效率、脫硝率及高溫?zé)煔饫鋮s后的CO2含量，降低NOx排放量、CO2捕捉和收集成本；達(dá)到國(guó)家節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C01B31/20GK101839474SQ20101020488
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者劉忠成, 劉曉東, 周旭凱, 徐龑, 操時(shí)英, 鄒春, 郭鵬 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)