一种旋风炉高效低NO.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CN111706854A(43)申请公布日2020.09.25(21)申请号202010501976.2F23L9/00(2006.01)(22)申请日2020.06.04F23M5/08(2006.01)F23N1/00(2006.01)(71)申请人西安交通大学F26B3/08(2006.01)地址710049陕西省西安市咸宁西路28号F26B21/00(2006.01)(72)发明人王长安贾晓威王超伟张锦萍王鹏乾杜勇博车得福(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.F23C1/00(2006.01)F23C3/00(2006.01)F23J1/00(2006.01)F23K1/04(2006.01)F23L7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统(57)摘要本发明公开了一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，在旋风筒中心布置水冷管簇并敷设耐火材料用来形成液态渣膜，提高旋风炉捕渣率并捕捉气化残炭附壁燃烧；中心水冷管簇外壁布置管套，中心给粉套管套贯穿燃烧器并延伸至中心水冷管簇中部液态渣膜开始形成区域，气化残炭经过中心给粉套管套预热后被集中送入旋风筒高温区；通过空气膜分离器生成高氧浓度气流送入中心给粉套管帮助气化残炭着火和燃烧，其生成的低氧浓度气流补充二次风，使旋风筒形成深度空气分离效果降低燃料NOx生成量；将冷却液态熔渣生成的蒸汽和渣水用于制粉系统提高旋风炉能量利用效率。本发明可以实现气化残炭在旋风炉高效低NOx燃烧，并提高旋风炉捕渣率和能量利用效率。CN111706854ACN111706854A权利要求书1/2页1.一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，包括空气压缩机(1)、燃烧器(2)、空气膜分离器(3)、中心给粉套管套(4)、旋风筒(6)、中心水冷管簇(7)、二次燃烧室(9)和旋风炉液态熔渣余热利用系统；旋风炉液态熔渣余热利用系统包括粒化水箱(8)、分离器、干燥室、磨煤机、流化床干燥器、除尘器和煤仓；其中，中心水冷管簇(7)布置在旋风筒(6)中心，其上下端口与旋风筒(6)内壁水冷壁连接，外部敷设耐火材料，中心给粉套管套(4)设置在中心水冷管簇(7)外，其贯穿旋风炉燃烧器(2)并延伸至中心水冷管簇(7)外壁液态渣膜开始形成的位置，中心给粉套管套(4)入口为气化残炭风粉入口(B)，燃烧器入口为旋风炉原燃料的一次风粉入口(C)，空气压缩机(1)入口为一次风入口(A)，其出口与空气膜分离器(3)连接，空气膜分离器(3)出口分别与二次风入口(D)、气化残炭风粉入口(B)连接；旋风筒(6)底部设有灰渣出口，灰渣出口连接粒化水箱(8)，粒化水箱(8)设置冷却水入口、渣水和低温蒸汽出口，粒化水箱(8)的蒸汽出口连接旋风炉的二次燃烧室(9)中部加热管道，其渣水出口连接分离器，分离器液体出口连接干燥室，干燥室入口为原煤入口，干燥室出口连接磨煤机，磨煤机出口连接流化床干燥器，二次燃烧室(9)加热管道出口连接流化床干燥器，流化床干燥器出口连接煤仓和除尘器，除尘器出口连接煤仓和干燥室，干燥室汽水混合物出口连接粒化水箱(8)冷却水入口。2.根据权利要求1所述的一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，空气膜分离器(3)出口连接二次风入口(D)的管道上设置有流量阀(5)。3.根据权利要求1所述的一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，该系统在原旋风炉燃烧器送燃料的基础上增加气化残炭风粉入口(B)，气化残炭从中心给粉套管套(4)直接送入旋风筒(6)高温区。4.根据权利要求1所述的一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，旋风炉中心设置中心水冷管簇(7)并敷设耐火材料，一方面在中心给粉套管套(4)中通入气化残炭促使得中心水冷管簇(7)捕捉细颗粒燃料形成液态渣膜，另一方面液态渣膜捕捉包含气化残炭在内的细颗粒燃料提高旋风炉捕渣率和燃烧率。5.根据权利要求1所述的一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，冷却液态熔渣产生的蒸汽经旋风炉二次燃烧室(9)加热为过热蒸汽，并通过流化床干燥器干燥粉煤，干燥后的低温蒸汽与粒化水箱(8)分离出来的低温水在干燥室混合并与原煤进行换热，初步烘干后的原煤经磨煤机粉碎后送入流化床干燥器干燥而后进入煤仓，干燥室出口的低温汽水混合物送入粒化水箱(8)循环使用，一方面在制粉过程利用了熔渣余热提高了旋风炉能量利用效率，另一方面使熔渣冷却水循环使用减少了水资源损失。6.根据权利要求1所述的一种旋风炉高效低NOx掺烧气化残炭的系统，其特征在于，通过空气膜分离器(3)生成高氧浓度