一种低氮源纯氧燃烧方法.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CN108019739A(43)申请公布日2018.05.11(21)申请号201711222240.6(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)发明人张深根黎琳刘波张柏林(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.F23C5/32(2006.01)F23K3/02(2006.01)F23L7/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种低氮源纯氧燃烧方法(57)摘要本发明属于热能工程领域，公开了一种低氮源纯氧燃烧方法，所述方法采用低氮燃料，采用纯氧为助燃气体，将所述纯氧和所述低氮燃料隔离输送，控制纯氧/低氮燃料的配比，在燃烧室中进行四角切圆纯氧燃烧，实现所述低氮燃料深度燃尽，从而降低CO和NOx的排放浓度。本发明实现了燃前氮源减量，从源头杜绝或减少了NOx，提高了燃料热能转换效率，无需烟气脱硝装置，实现NOx燃烧排放浓度为5mg/m3-100mg/m3，CO燃烧排放浓度为50mg/m3-500mg/m3，燃烧效率95%以上。CN108019739ACN108019739A权利要求书1/1页1.一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，所述方法采用低氮燃料，采用纯氧为助燃气体，将所述纯氧和所述低氮燃料隔离输送，控制纯氧/低氮燃料的配比，在燃烧室中进行四角切圆纯氧燃烧，从而提高燃料的热能转化效率，降低CO和NOx的排放浓度。2.根据权利要求1所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，所述低氮燃料为低氮固体燃料、低氮液体燃料或低氮气体燃料中的任意一种。3.根据权利要求2所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，所述低氮固体燃料为低氮煤粉和/或石墨粉；所述低氮液体燃料为汽油、煤油、柴油、重油中的任意一种或任意两种及两种以上；所述低氮气体燃料为天然气和/或水煤气。4.根据权利要求3所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，当所述低氮燃料为所述低氮固体燃料时，采用二氧化碳保护输送。5.根据权利要求1所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，按照化学计量比计，控制纯氧/低氮燃料为1.0-1.5。6.根据权利要求1所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，在燃烧室中进行四角切圆纯氧燃烧具体为：燃烧室配有均匀布置的4个燃烧器，将氧气和低氮燃料经燃烧器沿着切圆方向喷入燃烧室进行四角切圆纯氧燃烧，以低氮燃料确保燃烧充分。7.根据权利要求1所述一种低氮源纯氧燃烧方法，其特征在于，在燃烧室中进行四角切圆纯氧燃烧后，NOx燃烧排放浓度为5mg/m3-100mg/m3，CO燃烧排放浓度为50mg/m3-500mg/m3，低氮燃料的燃烧效率达到95%以上。2CN108019739A说明书1/7页一种低氮源纯氧燃烧方法技术领域[0001]本发明涉及一种低氮源纯氧燃烧方法，属于热能工程领域。背景技术[0002]因燃烧产生的氮氧化物(NOx)是大气主要污染物之一。燃烧过程中NOx的形成主要有两种：一是燃料型，即含氮燃料在燃烧过程中生成NOx；二是热力型，即助燃气中氮气在高温下和氧气生成NOx。目前控制NOx排放主要途径有低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。热力型NOx生成浓度与燃烧温度成指数正相关。因此，现有的低氮燃烧技术主要通过控制燃烧温度，特别是要不高于1100℃燃烧，尽可能降低热力型NOx生成，其主要措施是分级燃烧。分级燃烧尽管可以降低热力型NOx的生成，但NOx的燃烧排放浓度远远超过50mg/m3，需要造价昂贵复杂的脱硝系统，而且燃料燃烧不充分，CO燃烧排放浓度高（1000-20000mg/m3），燃料热能转换效率低。[0003]为降低NOx燃烧排放，中国专利（CN104132344A）公开了一种极低氮氧化物排放的燃气无焰燃烧装置及燃烧方法，通过预混燃气方式的无焰燃烧实现了极低NOx排放（5ppm左右）。该专利只适用于气体燃料燃烧，且助燃气为空气，含有大量的氮气，烧温度不高，热能转换效率低，CO排放浓度高。中国专利（CN205782803U）公开了一种火电厂锅炉烟气循环富氧燃烧系统，通过烟气循环富氧燃烧技术实现了煤粉锅炉的低NOx排放，但是助燃气中氧含量远远不足以实现低NOx深度燃烧燃尽，CO排放浓度高，燃料热能转换效率不高，需要造价昂贵复杂的脱硝系统。中国专利（CN106482150A）公开了一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOX控制系统和方法，通过空气分级和炉膛内SNCR脱硝技术达到NOx燃烧排放达标，但是SNCR脱硝技术会导致燃料燃烧效率降低，CO排放浓度过高。中国专利（CN106594718A）公开了一种用于煤粉锅炉平流式富氧燃烧器装置，通过纯氧燃烧