一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉及其燃烧工艺.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CN105387453A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510746618.7(22)申请日2015.11.05(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人王志强刘良良徐夕仁程星星高建民马春元(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人董洁(51)Int.Cl.F23B80/02(2006.01)F23K3/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉及其燃烧工艺(57)摘要本发明公开了一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉及其燃烧工艺，将煤粉和固硫剂充分混合通过料斗送入层燃炉内，降低SOx生成；采用引射射流技术，利用再循环烟气作为引射气流将超细煤粉直接从煤斗与大颗粒煤分离，并将超细煤粉引射入炉膛再燃区，达到还原NOx的目的；利用烟气再循环技术来热解煤产生还原气体，使主燃区呈现还原性气氛，降低NOx的产生；同时，能够实现燃料的分级燃烧，增大煤层的孔隙率，减小煤层压降，提高燃烧效率。本发明通过将超细煤粉再燃技术引入层燃炉，能够有效抑制NOx生成，并实现炉内脱硫，达到NOx脱除率为55％～60％，SOx脱除率为85％以上，并提高锅炉的效率2％～3％。CN105387453ACN105387453A权利要求书1/1页1.一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉，包括炉排和炉膛，其特征是：还包括与炉膛相连通的若干个煤斗，其中至少一个煤斗通过超细煤粉管道与炉膛相连通，超细煤粉管道内设有引射喷嘴，引射喷嘴通过引射风喷管与烟气再循环管道连接，引射喷嘴的喷口方向朝向炉膛；所述炉排底部设有烟气再循环风箱，炉排底部通过烟气再循环风箱与再循环烟气管道相连通；所述层燃炉产生的再循环烟气通过再循环烟气管道进入超细煤粉管道和炉排底部。2.如权利要求1所述的层燃炉，其特征是：所述引射喷嘴与超细粉管道平行。3.如权利要求1所述的层燃炉，其特征是：所述超细煤粉管道设置在炉膛外并且靠近炉膛内再燃区的位置。4.如权利要求1所述的层燃炉，其特征是：所述引射风喷管上设有拉法尔管。5.如权利要求1所述的层燃炉，其特征是：所述的引射风喷管为多根平行排列，相邻两根间距100-200mm。6.一种烟气再循环和超细煤粉再燃的燃烧工艺，其特征是：炉膛内煤和脱硫剂混合燃烧，一部分再循环烟气利用射流引射的方式将煤斗中的超细煤粉与大颗粒煤分离，超细煤粉与再循环烟气一起进入炉膛内的再燃区，利用超细煤粉的还原性在低氧气气氛下还原炉膛内产生的NOx，大颗粒煤随着煤斗继续下降到炉膛内进行排燃烧；另一部分再循环烟气通入炉排底部热解煤，产生还原气体，使炉膛内的主燃区呈现还原性气氛，降低NOx的生成。7.如权利要求1所述的燃烧工艺，其特征是：所述的超细煤粉粒径小于等于100μm。8.如权利要求1所述的燃烧工艺，其特征是：所述的大颗粒煤粒径大于100μm。9.如权利要求1所述的燃烧工艺，其特征是：引射气体流速为15m/s～30m/s。10.如权利要求1所述的燃烧工艺，其特征是：所述脱硫剂的质量为煤的1.5％～2.5％。2CN105387453A说明书1/6页一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉及其燃烧工艺技术领域[0001]本发明属于洁净能源燃烧领域，具体涉及一种烟气再循环和超细煤粉再燃的层燃炉及其燃烧工艺。背景技术[0002]我国现有燃煤工业锅炉年用煤量约6亿吨，约占全国年用煤总量的20％。燃煤工业锅炉的平均效率只有60-65％，具有平均提高运行效率25-30个百分点的节能潜力。目前，燃煤工业锅炉每年的总能源消耗和污染排放均位居全国第二。由于我国燃料是以煤为主，因而大多数工业锅炉为燃煤锅炉，并且主要是层燃炉。由于设计及运行等方面的原因，我国工业锅炉的热效率普遍较低。层燃炉的低效、高污染已经成为亟待解决的重要节能和环境保护课题。[0003]现阶段SCR技术是脱硝效率最高的方法，但是其投资成本和运行成本较高，不适用于工业锅炉。烟气再循环是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或者是与一次风或二次风混合后送入炉内，利用烟气所具有的低氧及温度较低的特点，将部分烟气再循环喷入炉膛合适的位置，降低局部温度及形成局部还原性气氛，从而抑制NOx的生成。[0004]发明专利“一种低排放高效层燃燃烧装置及方法”(申请号：201110319044.7)申请公开一种利用烟气再循环实现高效低污染的层燃燃烧方法。该专利利用烟气再循环和喷水蒸汽相结合的技术来迅速热解煤粉产生还原气体，且通过再循环烟气用来携带还原性气体和部分小颗粒半焦进入炉内的再燃区，达到还原NOx的目的，在炉膛内实现炉内燃料分级燃烧