電廠煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的煤基鍋爐碳分子氣化燃燒發(fā)電方法，主要優(yōu)勢是：(1)氣化燃燒過程實現(xiàn)了從源頭防控、元素減量，科學(xué)根治燃煤污染，保護大氣環(huán)境；(2)氣化燃燒系統(tǒng)的成本低(比煤粉、流化床燃燒系統(tǒng)節(jié)電50％以上；鍋爐啟動和低負荷穩(wěn)燃都不要用油)，效率高(比煤粉、流化床燃燒排煙熱損失降低10％以上)；(3)碳分子氣化產(chǎn)量大(氣化強度1000～2600kg/m2·h，)，運行成本低(電耗是同產(chǎn)量氣流床的1/千)，燃料適應(yīng)廣(可氣化各種煤和其它有機物)，長周期運行穩(wěn)定(一次連續(xù)運行達30個月以上)，設(shè)備投資小(比國內(nèi)外同產(chǎn)量技術(shù)節(jié)省投資50％以上)，可大型化(單爐幾千噸/天)發(fā)展。因此，本發(fā)明的應(yīng)用面極其廣闊，幾乎所有產(chǎn)煤國和用煤、油、氣、電作燃料熱源的設(shè)備都可用，而且環(huán)保效益和經(jīng)濟效益巨大。
【專利說明】電廠煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電廠煤基鍋爐高效清潔燃燒方法，特別是關(guān)于一種電廠煤基鍋爐的碳分子氣化燃燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國發(fā)電用煤已經(jīng)突破全國煤炭消耗總量的55%，工業(yè)發(fā)達國家也是依煤為主來發(fā)電。公知的國內(nèi)外煤基電廠，均是采用提高煤炭比表面的煤粉和流化床等直接燃煤方法發(fā)電(供熱)。這種燃燒方式的特征是:它把煤炭中的全部固相元素和生成的氣相物混雜在同一室內(nèi)一起進行燃燒，違背了氣固兩相物各自燃燒的規(guī)律。要進行燃料的完全燃燒，就得采用較高的空氣壓力(一般在2kpa左右)和較高的過量空氣(a ^ 1.2)，結(jié)果顧此失彼，反而造成在燃燒過程要大量產(chǎn)生與氧有關(guān)的有毒有害氣體和煙塵污染大氣。為了排放達標(biāo)，煤粉鍋爐要在尾部加裝污染治理設(shè)備；流化床因為是在有過量氧(α =1.2)的環(huán)境中脫硫，存在資源消耗大，除硫效率差的問題。這樣的末端和燃燒中污染治理技術(shù)都存在投資大，成本高，環(huán)保不節(jié)能的難題。如煤粉鍋爐加裝治理設(shè)備后，燃燒系統(tǒng)的電耗在原有基礎(chǔ)上要增加50%以上。因此，用戶一般都不愿意搞。我國為了鼓勵火電脫硫、脫硝，國家增加了這類電廠的上網(wǎng)電價。盡管如此，有些電廠寧愿受罰也頂著不搞(如2013年環(huán)保部通報的無治理鍋爐就屬這種情況)；有的電廠“勉強上得起，但確運行不起”，有的還出現(xiàn)了嚴重的“治污又生污”、排放難達標(biāo)的狀況。可見，沿用自從有火以來的這種直接燃煤技術(shù)，存在先制造污染再治理的嚴重先天缺陷。
[0003]目前發(fā)展的煤基IGCC技術(shù)，雖然發(fā)電效率高，但因投資大、成本高，推廣也很困難。其根本原因是由傳統(tǒng)的高比表面、高溫、高壓煤氣化技術(shù)所致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提出并采用以下能源效益理念:
【權(quán)利要求】
1.一種電廠煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法，主要工藝包括: ①篩分原煤，并把粉煤加鈣制煤球烘干； ②改進型碳分子氣化爐采用加鈣煤炭固硫造氣； ③熱煤氣采用高溫除塵器除塵； ④清潔熱煤氣與低過量空氣混合噴進鍋爐清潔燃燒； ⑤高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐受熱面換熱從煙?達標(biāo)排出； ⑥鍋爐產(chǎn)生的蒸汽(熱水)用于發(fā)電(供熱)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法，其特征在于:所述的工藝是煤炭采用先氣化再燃燒的路線，從源頭防控污染，在碳分子氣化爐缺氧條件下用Ca/S接近I的加鈣煤炭固硫造氣；用α接近I的低氧空氣燃燒防控有害物生成，全過程環(huán)保節(jié)倉泛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法，其特征在于:所述的碳分子氣化爐進行改進，通過在上部還原區(qū)環(huán)形布置數(shù)個測溫孔，相應(yīng)在下部氧化區(qū)布置相同數(shù)量的蒸汽噴孔，并根據(jù)測點工藝溫度規(guī)定值和環(huán)形測點溫差超過一定數(shù)量(根據(jù)煤質(zhì)定)，控制系統(tǒng)自動開啟下部蒸汽進行調(diào)控，確保大界面薄料層完全氧化反應(yīng)耦合小截面厚料層正向還原反應(yīng)工藝穩(wěn)定進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法，其特征在于:所述的熱煤氣采用高溫除塵。
5.權(quán)利要求1至4所述的改進型煤基碳分子氣化爐和氣化方法，可配套應(yīng)用在燃氣內(nèi)燃機和燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)，制造所需的清潔冷煤氣。
6.權(quán)利要求1至5所述的煤基鍋爐碳分子氣化燃燒方法，是按照能源效益理念:
【文檔編號】F23K5/00GK103980943SQ201310653009
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】陳濤, 陳科正, 陳?？? 陳科賓, 陳俊麗, 陳澤龍, 魏剛, 趙衛(wèi)軍, 陳誠, 張建, 陳鵬, 陳專昌 申請人:陳濤