一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低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CN109578990A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811520916.4(22)申请日2018.12.12(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人张锦萍车得福王长安贾晓威王鹏乾杜勇博(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F23C1/12(2006.01)F23C7/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低NOx掺烧系统及方法(57)摘要本发明公开了一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低NOx掺烧系统及方法，包括由原煤仓、干燥器、煤热解炉、半焦收集装置和热解气除尘装置等构成的煤热解系统，与由半焦小料仓、磨煤机和脱硫装置等构成的热解半焦与烟煤的掺烧系统。本发明通过在煤粉炉前置热解炉，将热解得到的半焦大料和半焦小料分开储存利用，半焦大料用作化工产品，半焦小料用作燃料和烟煤在煤粉炉内分层掺烧，并将部分热解气作为锅炉的再燃燃料喷入炉膛再燃，本发明在解决半焦小料和热解气资源浪费和燃烧过程中存在的诸多问题的同时，降低了NOx的生成，实现了能量的充分利用。本发明无需对现有煤粉炉进行改造，经济环保，适应性范围广，具有广阔的应用前景。CN109578990ACN109578990A权利要求书1/2页1.一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低NOx掺烧系统，其特征在于，包括煤热解系统和热解半焦与烟煤的掺烧系统；其中，煤热解系统包括原煤仓(1)、干燥器(2)、蒸汽泵(3)、热解炉(4)、半焦收集装置(5)、半焦大料仓(6)、冷凝器(7)、热解气除尘装置(8)、热解气脱硫装置(9)、热解气收集装置(10)、焦油捕集装置(11)、汽轮机(23)和蒸汽输送管道；热解半焦与烟煤的掺烧系统采取“分磨制粉，炉内分层掺混”结合“燃料再燃”的方式，包括半焦小料仓(12)、磨煤机(13)、烟煤粉仓(32)、第一至第四主燃烧器的燃料喷嘴(14-17)、再燃燃烧器燃料喷嘴(18)、燃烧器二次风喷嘴(20)、燃尽风喷嘴(19)、屏式过热器(21)、对流过热器(22)、尾部烟道(25)、省煤器(26)、空气预热器(27)、除尘器(29)和燃尽风管道(28)、除尘器(29)、脱硫装置(30)和烟囱(31)；原煤仓(1)通过输送管道与干燥器(2)的上入口相连，干燥器(2)的侧入口与蒸汽输送管道相连，蒸汽输送管道通过蒸汽泵(3)与汽轮机(23)相连，干燥器(2)的出口与热解炉(4)的入口相连，热解炉(4)的下出口与半焦收集装置(5)相连，热解炉(4)的上出口与冷凝器(7)相连，冷凝器(7)的液体出口与焦油捕集装置(11)相连，冷凝器(7)的气体出口与热解气除尘装置(8)相连，热解气除尘装置(8)的出口与热解气脱硫装置(9)相连，热解气脱硫装置(9)出口与热解气收集装置(10)相连；第一至第四主燃烧器的燃料喷嘴(14-17)在燃煤锅炉主燃区从下到上依次分布，屏式过热器(21)和对流过热器(22)设置在尾部烟道(25)入口处，省煤器(26)和空气预热器(27)设置在尾部烟道(25)内；半焦收集装置(5)内设置有耐高温孔板，半焦收集装置(5)的孔板上部出口与半焦大料仓(6)相连，半焦收集装置(5)的孔板下部出口与半焦小料仓(12)相连，半焦小料仓(12)的出口与磨煤机(13)相连，磨煤机(13)的出口与燃煤锅炉主燃区的第二主燃烧器的燃料喷嘴(15)和第三主燃烧器的燃料喷嘴(16)相连，烟煤粉仓(32)与燃煤锅炉主燃区的第一主燃烧器的燃料喷嘴(14)、第四主燃烧器的燃料喷嘴(17)相连，热解气收集装置(10)与再燃燃烧器燃料喷嘴(18)相连，燃烧所需的二次风分别在各层燃烧器二次风喷嘴(20)喷入炉膛，燃尽风管道(28)经空气预热器(27)，与燃尽风喷嘴(19)相连；尾部烟道(25)的出口依次通过除尘器(29)、脱硫装置(30)与烟囱(31)相连。2.根据权利要求1所述的一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低NOx掺烧系统，其特征在于，热解炉热解产生的半焦分成大料和小料两类，并通过半焦大料仓(6)和半焦小料仓(12)分开储存利用。3.根据权利要求2所述的一种热解炉-煤粉锅炉耦合的低NOx掺烧系统，其特征在于，半焦大料用于化工领域，半焦小料作为燃料经磨煤机(13)制粉后从燃煤锅炉主燃区的第二主燃烧器的燃料喷嘴(15)和第三主燃烧器的燃料喷嘴(16)喷入炉膛，烟煤粉仓(32)中的烟煤从第一主燃烧器的燃料喷嘴(14)、第四主燃烧器的燃料喷嘴(17)喷入炉膛，半焦小料和烟煤在锅炉炉膛内掺混，形成了“易燃燃料包难燃燃料”的燃烧布置方式。4.根据权利要求1所述的一种热解炉