一种富氧燃烧双室锅炉系统.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CN108019928A(43)申请公布日2018.05.11(21)申请号201711230671.7(22)申请日2017.11.29(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张深根张柏林刘波黎琳(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.F24H1/38(2006.01)F24H9/18(2006.01)F23L7/00(2006.01)F23C9/06(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称一种富氧燃烧双室锅炉系统(57)摘要本发明涉及一种富氧燃烧双室锅炉系统，属于热能工程和机械制造领域。所述富氧燃烧双室锅炉系统包括炉体和燃烧控制系统；所述炉体内部包括燃烧室和换热室，换热室设置在燃烧室的上部；所述燃烧室和所述换热室之间设有高温烟气口；所述燃烧控制系统包括燃烧器、纯氧注入器和燃料注入器。本发明所述富氧燃烧双室锅炉系统能够同时解决提高燃烧效率并降低NOx燃烧排放浓度的难题。CN108019928ACN108019928A权利要求书1/2页1.一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，包括炉体（01）和燃烧控制系统；所述炉体（01）内部包括用于燃料富氧燃烧产生高温烟气的燃烧室（02）和用于将高温烟气进行换热的换热室（03）；所述换热室（03）设置在所述燃烧室（02）的上部，所述燃烧室（02）和所述换热室（03）之间设有高温烟气口（10）；采用纯氧助燃，所述燃烧室（02）能够满足纯氧助燃的耐高温需求，且所述换热室（03）能够实现锅炉高效换热。2.根据权利要求1一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述燃烧控制系统采用CO2和/或烟气再循环协助输送燃料，同时配备烟气循环管道；所述燃烧控制系统能够根据所述燃烧室（02）中的燃烧效果调控CO2与烟气比例、燃料与纯氧助燃气比例；所述燃烧控制系统包括燃烧器（04）、纯氧注入器（08）和燃料注入器（09）。3.根据权利要求2一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述燃烧室（02）中部设有喷口（05），所述喷口（05）设置在燃烧室壁（07）上，所述喷口（05）在同一水平面水平对称布置，在同一水平面设置3-6个喷口；所述燃烧室壁（07）的内层为高温耐火材料，中间为隔热材料，外层为结构材料；所述燃烧室（02）的下部设置有灰斗（11）。4.根据权利要求2一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述换热室（03）通过所述高温烟气口（10）连通所述燃烧室（02）；在所述换热室（03）的顶端设置换热室烟气口（15）；所述换热室烟气口（15）的外部设置余热利用空间（20）；所述换热室（03）的内壁设置受热面（06），在所述换热室（03）的中间设置水冷管道（12）。5.根据权利要求4一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，在所述余热利用空间（20）内设置省煤器（21）；所述余热利用空间（20）的末端设有尾气出口（14），所述尾气出口（14）与预热器（13）连接。6.根据权利要求2一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，在所述燃烧器（04）中，为了防止发生爆炸，将一次风和二次风进行隔离输送，所述燃烧器（04）将所述一次风和二次风喷入所述燃烧室（02）；所述一次风为携带燃料的风，所述二次风为纯氧。7.根据权利要求6一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述一次风的一部分或全部为所述余热利用空间（20）排出的尾气，所述余热利用空间（20）排出的尾气经预热器（13）后，经过烟气分离，进入燃料注入器（09），一次风携带燃料进入燃烧器（04）；当所述一次风的一部分为所述余热利用空间（20）排出的尾气时，所述一次风的另一部分为CO2，尾气和CO2经预热器（13）后进入燃料注入器（09），一次风携带燃料进入燃烧器（04）；或所述一次风全部为CO2，CO2经预热器（13）后进入燃料注入器（09），一次风携带燃料进入燃烧器（04）；所述二次风为标准纯氧，所述标准纯氧经过预热器（13）后，通过纯氧注入器（08）进入燃烧器（04）。8.根据权利要求7一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述燃烧器（04）内部通道采用同心圆结构布置，包括助燃气通道（201）和燃料通道（202），所述助燃气通道（201）和燃料通道（202）相互隔离；一次风携带燃料经所述燃料通道（202）喷入燃烧室（02），二次风经所述助燃气通道（201）进入燃烧室（02）。9.根据权利要求1一种富氧燃烧双室锅炉系统，其特征在于，所述燃烧控制系统还包2CN108019928A权利要求书2/2页括自动监测氧气、二氧化碳浓度和温度的探头，能够根据燃烧室中的燃烧效果调控CO2与烟气比例、燃料与纯