燃煤电站锅炉掺混NH.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113701183A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202110803117.3(22)申请日2021.07.15(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人王智化何勇朱燕群辛世荣张彦威杨卫娟周志军刘建忠周俊虎(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人周世骏(51)Int.Cl.F23L7/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法和装置(57)摘要本发明涉及燃煤电站锅炉技术，旨在提供一种燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法和装置。该方法是将气态NH3作为燃料添加剂加入锅炉中，通过NH3与燃煤掺混燃烧减少燃煤的使用量；根据锅炉总输入热量调控NH3原料的掺混量，使NH3燃烧输入的热量占比在0.5～50％；燃烧区过量空气系数控制在1.18～1.2。本发明充分利用零碳燃料NH3的燃烧热值，减少电厂煤炭用量，能减少电厂二氧化碳排放水平。本发明能够根据不同锅炉的类型灵活地布置了氨存储与释放设备、NH3供应管路、一次风与二次风调节管路等设备布置方案，有效保障燃烧设备的安全稳定运行；能够广泛应用于燃煤火力发电站，保障燃烧设备的安全稳定运行，在结构低碳转型发展领域具有广泛市场前景。CN113701183ACN113701183A权利要求书1/1页1.一种燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法，其特征在于，是将气态NH3作为燃料添加剂加入锅炉中，通过NH3与燃煤掺混燃烧减少燃煤的使用量；根据锅炉总输入热量调控NH3原料的掺混量，使NH3燃烧输入的热量占比在0.5～50％；燃烧区过量空气系数控制在1.18～1.2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气态NH3的来源是液氨、氨气、氨水、尿素中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃煤电站锅炉是煤粉锅炉、循环流化床锅炉、W型火焰锅炉、煤粉链条炉中的任意一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃煤电站锅炉是循环流化床锅炉或煤粉链条炉，将氨气通过单独喷口直接送入炉膛参与燃烧。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃煤电站锅炉是煤粉锅炉或W型火焰锅炉；将氨气与热空气混合后送入一次风煤粉管道，使氨气、空气和煤粉充分混合后经一次风喷口送入炉膛燃烧。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一次风喷口的出料速度为18～24m/s。7.一种用于实现权利要求1所述方法的燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的装置，其特征在于，包括燃煤电站锅炉和制粉系统；其特征在于，该装置还包括氨存储与释放设备，在该设备中设有氨释放器，并通过管路接至燃煤电站锅炉的炉膛或一次风煤粉管道。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述燃煤电站锅炉是循环流化床锅炉或煤粉链条炉；所述氨释放器通过管路接至设于炉膛中的单独喷口。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述燃煤电站锅炉是煤粉锅炉或W型火焰锅炉；所述氨释放器上接有空气输入管路和混合气输出管路，混合气输出管路与一次风煤粉管道相连，后者接至设于炉膛中的一次风喷口。10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括加热与分离设备，用于将氨水或尿素转换为气态NH3。2CN113701183A说明书1/7页燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法和装置技术领域[0001]本发明涉及燃煤电站锅炉技术，特别涉及一种燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法及装置。背景技术[0002]降低碳排放强度是全球的共识，中国也在积极加大碳排放减排力度，意味着中国将经历能源结构转型，发展碳减排技术。中国能源以煤炭资源为主，煤电装机量约为全球煤电的一半，燃煤火电燃烧产生的二氧化碳排放是未来减碳的主要目标。因此，在碳中和目标和碳排放配额政策下，发展煤电低碳改造方法是目前一种快速有效的减排方式。[0003]目前燃煤电站中减少碳排放的方法，主要是在烟气排放端采用化学碳捕集法直接收集二氧化碳，但投资和运行成本过高。在锅炉中掺混零碳燃料与煤共同燃烧，可以在满足燃煤锅炉负荷基本需求的前提下减少煤炭的投入量，从源头燃烧端减少碳排放强度，也可以减少电站后续的化学碳捕集成本。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法和装置。[0005]为解决技术问题，本发明的解决方案是：[0006]提供一种燃煤电站锅炉掺混NH3燃烧降低碳排放强度的方法，是将气态NH3作为燃料添加剂加入锅炉中，通过NH3与燃煤掺混燃烧减少燃煤的使用量；根据锅炉