一种掺烧氨气的煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法.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CN113432117A(43)申请公布日2021.09.24(21)申请号202110888620.3(22)申请日2021.08.03(71)申请人上海锅炉厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路250号(72)发明人韩志江陈文强李月华闫凯(74)专利代理机构上海剑秋知识产权代理有限公司31382代理人徐浩俊(51)Int.Cl.F23C5/24(2006.01)F23Q3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种掺烧氨气的煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法(57)摘要本发明提供了一种掺烧氨气的煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法，涉及燃料燃烧技术领域，包括设置在锅炉上的氨气/煤粉燃烧部和氨气燃尽区；氨气/煤粉燃烧部包括煤粉燃烧区和氨气/煤粉燃烧区，氨气/煤粉燃烧区包括角上氨气/煤粉燃烧器和墙上氨气燃烧器；当氨气掺烧比例逐渐增大时，先投入墙上氨气燃烧器，后投入角上氨气/煤粉燃烧器；先投入上层的角上氨气/煤粉燃烧器和/或墙上氨气燃烧器，后投入下层的角上氨气/煤粉燃烧器和/或墙上氨气燃烧器；本发明通过控制煤粉燃烧区中煤粉处于非完全燃烧状态，为上层的氨气/煤粉燃烧区进行氨气燃烧时提供CO，使氨气更易于燃烧，在氨气燃尽区的上方设置SOFA区和SNCR脱硝设备，可降低NOx的排放。CN113432117ACN113432117A权利要求书1/2页1.一种掺烧氨气的煤粉锅炉系统，其特征在于，包括从下向上依次设置在锅炉上的氨气/煤粉燃烧部(1)和氨气燃尽区(2)；所述氨气/煤粉燃烧部(1)包括煤粉燃烧区(12)和氨气/煤粉燃烧区(11)，所述煤粉燃烧区(12)位于所述氨气/煤粉燃烧区(11)的下方；所述氨气/煤粉燃烧区(11)包括设置在锅炉墙角的角上氨气/煤粉燃烧器(111)和设置在锅炉墙面上的墙上氨气燃烧器(112)；所述角上氨气/煤粉燃烧器(111)包括氨气喷口通道和煤粉喷口通道，所述氨气喷口通道在所述煤粉喷口通道内部；所述氨气喷口通道包括三级，依次为一级喷氨通道、二级喷氨通道和三级喷氨通道，所述一级喷氨通道的喷口、二级喷氨通道的喷口和三级喷氨通道的喷口不在一个平面内，所述一级喷氨通道在所述二级喷氨通道内，所述二级喷氨通道在所述三级喷氨通道内。2.如权利要求1所述的掺烧氨气的煤粉锅炉系统，其特征在于，所述氨气/煤粉燃烧部(1)的数量在两个以上，所述角上氨气/煤粉燃烧器(111)在锅炉上的安装高度和所述墙上氨气燃烧器(112)在锅炉上的安装高度相同。3.如权利要求1所述的掺烧氨气的煤粉锅炉系统，其特征在于，所述氨气燃尽区(2)的上方设置SOFA区(3)，所述SOFA区(3)的上方设置用于脱硝的SNCR脱硝设备(4)，在锅炉上的所述氨气燃尽区(2)和所述煤粉燃烧区(12)上设置煤粉燃烧器(121)。4.如权利要求1所述的掺烧氨气的煤粉锅炉系统，其特征在于，所述一级喷氨通道包括一级氨气管道(1111)和氧气管道(1112)，所述一级氨气管道(1111)位于所述氧气管道(1112)的内部；所述二级喷氨通道包括二级氨气管道(1113)和一级二次风管道(1114)，所述二级氨气管道(1113)位于所述一级二次风管道(1114)的内部；所述三级氨气通道包括三级氨气管道(1115)和二级二次风管道(1116)，所述三级氨气管道(1115)位于所述二级二次风管道(1116)的内部。5.如权利要求4所述的掺烧氨气的煤粉锅炉系统，其特征在于，所述一级喷氨通道的喷口处设置等离子点火器(1117)；所述氨气喷口通道和所述煤粉喷口通道共用等离子点火器(1117)。6.利用如权利要求5所述的掺烧氨气的煤粉锅炉系统进行掺氨燃烧的方法，其特征在于，当氨气掺烧比例为0～20％时，打开全部或部分的墙上氨气燃烧器(112)进行氨气燃烧，关闭角上氨气/煤粉燃烧器(111)的氨气喷口通道，打开煤粉喷口通道；当氨气掺烧比例为20～60％时，打开全部或部分的角上氨气/煤粉燃烧器(111)的氨气喷口通道进行氨气燃烧。7.如权利要求6所述掺氨燃烧的方法，其特征在于，当角上氨气/煤粉燃烧器(111)的氨气喷口通道打开进行氨气燃烧时，关闭煤粉喷口通道；当角上氨气/煤粉燃烧器(111)的煤粉喷口通道打开进行煤粉燃烧时，关闭氨气喷口通道。8.如权利要求7所述掺氨燃烧的方法，其特征在于，当打开墙上氨气燃烧器(112)和角上氨气/煤粉燃烧器(111)的氨气喷口通道进行氨气燃烧时，氨气附近的空气系数为1～1.15；当打开氨气燃尽区(2)和煤粉燃烧区(12)上的煤粉燃烧器(121)角上氨气/煤粉燃烧器2CN113432117A权利要求书2/2页(111)的煤粉喷口通道进行煤粉燃烧时，煤粉附近的空气系数为0.