本實用新型涉及富氧燃燒技術領域，具體地，涉及一種富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)和富氧燃燒鍋爐。

背景技術：

富氧燃燒技術是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ奶紲p排技術，其主要特點是：在現有電站鍋爐系統(tǒng)基礎上，采用煙氣再循環(huán)，以煙氣中的CO₂替代助燃空氣中的氮氣，與高純度氧氣一起參與燃燒，由此提高煙氣中的CO₂濃度，降低CO₂的捕捉及收集成本。

然而，隨著煙氣的不斷循環(huán)，煙氣中的SO₃和H₂O成份也不斷累積，當循環(huán)達到動態(tài)平衡時，H₂O的濃度接近20％，這使得循環(huán)煙氣的酸露點大大提高，例如一次再循環(huán)煙氣的酸露點接近70℃。由于目前空氣分離系統(tǒng)一般采用深冷法，從氧氣輸送系統(tǒng)來的高純度氧氣溫度比較低(約為5℃)，如果直接注入煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，會使氧氣注入口附近的煙氣溫度降至酸露點以下，造成氧氣注入口的局部煙道出現酸腐蝕。

本實用新型針對上述問題，為避免氧氣注入口的局部煙道出現的酸腐蝕現象，本領域的技術人員希望提出一種富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)和富氧燃燒鍋爐。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠避免富氧燃燒鍋爐的氧氣注入口的局部煙道出現酸腐蝕現象的氧氣加熱系統(tǒng)。

根據本實用新型提供的一種富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)，包括氧氣注入口，以及在氧氣注入口的前端設置的用于對氧氣進行加熱的加熱組件。

優(yōu)選地，加熱組件包括熱回收器、一次循環(huán)煙氣再加熱器、水泵和第一換熱器，其中，熱回收器、一次循環(huán)煙氣再加熱器、水泵閉環(huán)連接以形成加熱組件的主水管路，第一換熱器的一端與主水管路相連通以形成加熱系統(tǒng)的第一分水管路，第一換熱器的另一端與氧氣注入口的前端相連通。

優(yōu)選地，加熱組件包括第二換熱器，第二換熱器的一端與主水管路相連以形成加熱系統(tǒng)的第二分水管路，并且第二分水管路與第一分水管路并聯(lián)，第二換熱器的另一端與富氧燃燒鍋爐的凝結水系統(tǒng)相連通。

優(yōu)選地，富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)包括從富氧燃燒鍋爐的出口通過煙道管路依次連接的空氣預熱器和除塵器，除塵器的出口并聯(lián)有第一煙氣管道和第二煙氣管道，第一煙氣管道與空氣預熱器相連通，第二煙氣管道上順次連接有脫硫裝置和煙氣冷凝器，煙氣冷凝器的出口包括并聯(lián)設置的第三煙氣管道和第四煙氣管道，第三煙氣管道經一次循環(huán)再加熱器與空氣預熱器相連通，第四煙氣管道與收集裝置或排放裝置相連通，其中，熱回收器設置在空氣預熱器和除塵器之間。

優(yōu)選地，第一煙氣管道與第三煙氣管道上均設置有煙氣循環(huán)風機。

優(yōu)選地，加熱組件包括設置在氧氣注入口前端的汽氣換熱器。

優(yōu)選地，富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)包括從富氧燃燒鍋爐的出口通過煙道管路依次連接的空氣預熱器、除塵器、脫硫裝置和煙氣冷凝器，煙氣冷凝器的出口包括并聯(lián)設置的第五煙氣管道和第六煙氣管道，第五煙氣管道與空氣預熱器相連通，第六煙氣管道與收集裝置或排放裝置相連通，其中，汽氣換熱器與第五煙氣管道相連通。

優(yōu)選地，第五煙道包括并聯(lián)的第一循環(huán)煙道和第二循環(huán)煙道。

優(yōu)選地，第一循環(huán)煙道和第二循環(huán)煙道上均設置有循環(huán)風機。

優(yōu)選地，收集裝置為二氧化碳壓縮純化裝置。

一種富氧燃燒鍋爐，包括上述富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)。

本實用新型通過在氧氣注入口的前端設置用于對氧氣進行加熱的加熱組件，由于該加熱組件能夠將注入的氧氣的溫度加熱，尤其是加熱到與煙氣的酸露點相接近，因此大大減弱了氧氣注入口的局部煙道處的酸性環(huán)境，從而避免了氧氣注入口的局部煙道的酸腐蝕現象，進而提高了相關煙道的使用壽命，保證了富氧燃燒鍋爐的運行安全。

本實用新型的富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)可同時適用于富氧燃燒鍋爐的濕循環(huán)方式和干循環(huán)方式。在富氧燃燒濕循環(huán)方式下，可通過利用一次循環(huán)煙氣再加熱器的余熱來對氧氣進行加熱；在富氧燃燒干循環(huán)方式下，采用獨立的加熱裝置對氧氣進行加熱，例如蒸汽加熱裝置。本實用新型的結構更為合理，充分地利用了煙氣循環(huán)過程中所產生的熱量，在保證了系統(tǒng)的運行安全的同時還實現了能量的循環(huán)利用。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是根據本實用新型的富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)應用于富氧燃燒濕循環(huán)方式的結構示意圖。

圖2是根據本實用新型的富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)應用于富氧燃燒干循環(huán)方式的結構示意圖。

附圖標記說明

1 熱回收器 2 一次循環(huán)煙氣再加熱器

3 水泵 4 第一換熱器

5 第二換熱器 6 空氣預熱器

7 除塵器 71 第一煙氣管道

72 第二煙氣管道 8 脫硫裝置

9 煙氣冷凝器 91 第四煙氣管道

92 第三煙氣管道 93 第六煙氣管道

94 第五煙氣管道 941 第一循環(huán)煙道

942 第二循環(huán)煙道 10 收集裝置

11 排放裝置 12 煙氣循環(huán)風機

13 汽氣換熱器

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

圖1、圖2分別顯示了根據本實用新型的富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)應用于富氧燃燒濕循環(huán)方式和干循環(huán)方式的結構示意圖。根據本實用新型提供的一種富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)，包括氧氣注入口A，以及在氧氣注入口A的前端設置的用于對氧氣進行加熱的加熱組件。

本實用新型通過在氧氣注入口A的前端設置用于對氧氣進行加熱的加熱組件，由于該加熱組件能夠將注入的氧氣的溫度加熱，尤其是加熱到與煙氣的酸露點相接近，因此大大減弱了氧氣注入口A的局部煙道處的酸性環(huán)境，從而避免了氧氣注入口A的局部煙道發(fā)生的酸腐蝕現象，進而提高了相關煙道的使用壽命，保證了富氧燃燒鍋爐的運行安全。

如圖1所示的實施方式中，加熱組件包括熱回收器1、一次循環(huán)煙氣再加熱器2、水泵3和第一換熱器4，其中，熱回收器1、一次循環(huán)煙氣再加熱器2、水泵3閉環(huán)連接以形成加熱組件的主水管路，第一換熱器4的一端與主水管路相連通以形成加熱系統(tǒng)的第一分水管路，第一換熱器4的另一端與氧氣注入口的前端相連通。

對于富氧燃燒濕循環(huán)方式，由于排煙的過程使主水管路內的溫度較高，因此本實施方式中考慮將主水管路中的熱量一部分用于加熱循環(huán)的煙氣，另一部分應用于第一換熱器4，該部分熱量經第一分水管路進入第一換熱器4，同時第一換熱器4與氧氣注入口的前端相連通，因此該部分熱量可用于對氧氣注入口A進行加溫，即對注入的氧氣進行加溫，從而可將氧氣的溫度加熱到與循環(huán)煙氣的酸露點相接近，進而避免了氧氣注入口A的局部煙道處產生的酸腐蝕現象。

優(yōu)選地，加熱組件包括第二換熱器5，第二換熱器5的一端與主水管路相連以形成加熱系統(tǒng)的第二分水管路，并且第二分水管路與第一分水管路并聯(lián)，第二換熱器5的另一端與富氧燃燒鍋爐的凝結水系統(tǒng)相連通。

該第二分水管路的熱量也來自主水管路，同時第二分水管路與富氧燃燒鍋爐的凝結水系統(tǒng)相連通，因此第二分水管路中的熱量可對富氧燃燒鍋爐的凝結水系統(tǒng)進行降溫，該設置進一步地應用了主水管路中的熱量，從而充分地利用了主水管路中的熱量。

如圖1所示的實施方式中，進一步地，富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)包括從富氧燃燒鍋爐的出口通過煙道管路依次連接的空氣預熱器6和除塵器7，除塵器7的出口并聯(lián)有第一煙氣管道71和第二煙氣管道72，第一煙氣管道71與空氣預熱器6相連通，第二煙氣管道72上順次連接有脫硫裝置8和煙氣冷凝器9，煙氣冷凝器9的出口包括并聯(lián)設置的第三煙氣管道92和第四煙氣管道91，第三煙氣管道92經一次循環(huán)再加熱器2與空氣預熱器6相連通，第四煙氣管道91與收集裝置10或排放裝置11相連通，其中，熱回收器1設置在空氣預熱器6和除塵器7之間。

在該實施方式中，第一煙氣管道71和第二煙氣管道72分別形成了富氧燃燒濕循環(huán)方式下的二次煙氣循環(huán)管道和一次煙氣循環(huán)管道，煙氣從鍋爐出口依次經過空氣預熱器6、熱回收器1、除塵器7，在除塵器7的出口分別流向第一煙氣管道71和第二煙氣管道72，一路煙氣經第一煙氣管道71注氧后作為二次風進入空氣預熱器6；另一路煙氣依次經過第二煙氣管道72上的脫硫裝置8、煙氣冷凝器9后，一部分經第四煙氣管道91流向收集裝置10或排放裝置11，一部分經第三煙氣管道92上的一次循環(huán)再加熱器2并注氧后最終流向空氣預熱器6。

優(yōu)選地，第一煙氣管道71與第三煙氣管道92上均設置有煙氣循環(huán)風機12。該設置用于將循環(huán)的煙氣更好地運送回空氣預熱器6。進一步優(yōu)選地，除塵器7與脫硫裝置8之間還依次設置有引風機15和增壓風機16，其中增壓風機16位于第二煙氣管道72上，引風機15位于除塵器7的出口端。

在如圖2所示的實施方式中，對于富氧燃燒干循環(huán)方式，加熱組件包括設置在氧氣注入口A前端的汽氣換熱器13。

在一個優(yōu)選地實施方式中，富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)包括從富氧燃燒鍋爐的出口通過煙道管路依次連接的空氣預熱器6、除塵器7、脫硫裝置14和煙氣冷凝器9，煙氣冷凝器9的出口包括并聯(lián)設置的第五煙氣管道94和第六煙氣管道93，第五煙氣管道94與空氣預熱器6相連通，第六煙氣管道93與收集裝置10或排放裝置11相連通，其中，汽氣換熱器13與第五煙氣管道94相連通。進一步優(yōu)選地，第五煙道94包括并聯(lián)的第一循環(huán)煙道941和第二循環(huán)煙道942。

第一循環(huán)煙道941和第二循環(huán)煙道942分別形成了富氧燃燒干循環(huán)方式的二次煙氣循環(huán)風道和一次煙氣循環(huán)風道。煙氣從鍋爐出口依次經過空氣預熱器6、除塵器7，脫硫裝置14和煙氣冷凝器9后一部分煙氣經第六煙氣管道93流向收集裝置10或排放裝置11；另一部分煙氣經五煙氣管道94一部分經第一循環(huán)煙道941注氧后流回空氣預熱器6，一部分經第二循環(huán)煙道942注氧后流回空氣預熱器6。

優(yōu)選地，第一循環(huán)煙道941和第二循環(huán)煙道942上均設置有循環(huán)風機12。該設置用于將循環(huán)的煙氣更好地運送回空氣預熱器6。進一步優(yōu)選地，除塵器7與脫硫裝置8之間還依次設置有引風機15和增壓風機16。

另外，收集裝置10優(yōu)選為二氧化碳壓縮純化裝置，從而實現對二氧化碳的高濃度捕捉與收集。

本實用新型還提出了一種富氧燃燒鍋爐，包括上述富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)。

本實用新型的富氧燃燒鍋爐的氧氣加熱系統(tǒng)以及富氧燃燒鍋爐可同時應用于富氧燃燒鍋爐的濕循環(huán)方式和干循環(huán)方式。在富氧燃燒濕循環(huán)方式下，可通過利用一次循環(huán)煙氣再加熱器的余熱來對氧氣進行加熱；在富氧燃燒干循環(huán)方式下，采用獨立的加熱裝置對氧氣進行加熱，例如蒸汽加熱裝置。本實用新型的結構更為合理，充分地利用了煙氣循環(huán)過程中所產生的熱量，在保證了系統(tǒng)的運行安全的同時還實現了能量的循環(huán)利用。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。