[發(fā)明專利]到燒氧循環(huán)流化床(CFB)的一次氧化劑饋送

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010505814.2
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102032561A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·瑪亞切克;K·C·亞歷山大;M·C·戈登;D·L·克拉夫特
• 申請（專利權(quán)）人: 巴布科克和威爾科克斯能量產(chǎn)生集團(tuán)公司
• 主分類號: F23C10/20
• 分類號: F23C10/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 浦易文;李丹丹

技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及諸如用在工業(yè)或發(fā)電設(shè)備中的循環(huán)流化床(CFB)反應(yīng)器或鍋爐的領(lǐng)域，且具體來說涉及設(shè)計(jì)成提供通過CFB的底板流化床材料的一次氧化劑饋送。

2.背景技術(shù)

其中利用再循環(huán)氣體和氧氣的混合物代替空氣來燃燒化石燃料的燃燒過程(也稱為氧燃燒或燒氧)作為通過減少溫室氣體排放，尤其是二氧化碳(CO₂)排放而減輕全球溫室效應(yīng)的方法而日益得到關(guān)注。用再循環(huán)氣體代替包含在空氣中的氮?dú)庵率箯U氣中的CO₂濃度較高，這又降低隔離CO₂以使其存儲在地下或水下的成本。

在氧燃燒領(lǐng)域，循環(huán)流化床(CFB)鍋爐與粉煤(PC)鍋爐相比具有某些優(yōu)點(diǎn)。由于在CFB中所要加熱的大批物質(zhì)由循環(huán)床材料代表，其氧燃燒情況下的“正常”熔爐溫度可通過用與PC單元相比減少的氣體再循環(huán)(即氧化劑流中較高的氧氣濃度)來實(shí)現(xiàn)。這致使廢氣的體積流量減小，這又致使單位尺寸和能耗的節(jié)省。

典型的空氣燃燒CFB熔爐利用兩個(gè)空氣流：一次空氣和二次空氣。通過熔爐底板供給的一次空氣提供床材料的流化并支持熔爐下部內(nèi)的燃燒。二次通氣通常通過在熔爐底板上方一定高度(大多數(shù)情況下在10至20英尺之間)彼此相對定位的多排噴嘴供給。在氧燃燒的情況下，其通常意味著使用氧氣濃度增加的氧化劑代替空氣，氧化劑通常主要包括氧氣和再循環(huán)廢氣，術(shù)語“一次空氣”和“二次空氣”應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地用術(shù)語“一次氧化劑”和“二次氧化劑”代替。

除了其優(yōu)點(diǎn)，CFB內(nèi)的氧燃燒還具有某些安全問題，安全問題是由熱固體(可能回篩到熔爐風(fēng)箱內(nèi))和通過風(fēng)箱饋送的高氧氣流的組合產(chǎn)生。由于起動(dòng)和關(guān)掉氧燃燒CFB必須在常規(guī)(即空氣燃燒)模式中進(jìn)行，所以必須解決空氣燃燒和氧氣燃燒燃燒模式之間的轉(zhuǎn)變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明使由熱固體和高氧氣流的組合產(chǎn)生的安全問題最小，并解決用于燒氧CFB鍋爐的空氣燃燒和氧燃燒燃燒模式之間的轉(zhuǎn)變。

因而，本發(fā)明的一方面是關(guān)于一種用于將一次氧化劑饋送到燒氧CFB鍋爐的系統(tǒng)，包括：多個(gè)泡罩組件，每個(gè)泡罩組件包括泡罩、桿、至少一個(gè)出口孔以及內(nèi)表面和外表面；至少一個(gè)風(fēng)箱，其中至少一個(gè)風(fēng)箱具有其自身受控制的氧化劑饋送并連接到多個(gè)泡罩組件的各桿中的每個(gè)桿，且至少一個(gè)風(fēng)箱還包括至少一個(gè)歧管；多個(gè)管道，每個(gè)管道位于多個(gè)泡罩組件中的一個(gè)內(nèi)，每個(gè)管道具有位于多個(gè)泡罩組件中每個(gè)的至少一個(gè)出口孔處或所述出口孔下方的開口端，且每個(gè)管道在相對端連接到包含在其相應(yīng)風(fēng)箱內(nèi)的至少一個(gè)歧管；第一受控制的氧化劑饋送，該第一受控制的氧化劑饋送獨(dú)立地輸送到至少一個(gè)風(fēng)箱，通過每個(gè)泡罩組件的桿并通過每個(gè)泡罩組件的至少一個(gè)出口孔進(jìn)入CFB，并具有不超過壓縮氣體產(chǎn)業(yè)協(xié)會所闡述的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中指定限值的氧氣體積濃度；以及第二受控制的氧化劑饋送，該第二受控制的氧化劑饋送獨(dú)立地通過至少一個(gè)歧管輸送到多個(gè)管道并進(jìn)入多個(gè)泡罩組件，在泡罩組件內(nèi)第二受控制的氧化劑饋送與第一受控制的氧化劑饋送混合并通過泡罩的至少一個(gè)出口孔排出并具有至少為壓縮氣體產(chǎn)業(yè)協(xié)會所闡述的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中指定限值的氧氣體積濃度。

本發(fā)明的另一方面是關(guān)于一種用于將一次氧化劑饋送到燒氧CFB鍋爐的系統(tǒng)，包括：多個(gè)泡罩組件，每個(gè)泡罩組件包括泡罩、桿、至少一個(gè)出口孔以及內(nèi)表面和外表面；至少一個(gè)風(fēng)箱，其中至少一個(gè)風(fēng)箱具有其自身受控制的氧化劑饋送并連接到多個(gè)泡罩組件的各桿中的每個(gè)桿，且至少一個(gè)風(fēng)箱還包括至少一個(gè)歧管；多個(gè)管道，每個(gè)管道位于多個(gè)泡罩組件中的一個(gè)內(nèi)，每個(gè)管道具有位于多個(gè)泡罩組件中每個(gè)的至少一個(gè)出口孔處或出口孔上方的開口端，且每個(gè)管道在相對端連接到包含在其相應(yīng)風(fēng)箱內(nèi)的至少一個(gè)歧管；第一受控制的氧化劑饋送，該第一受控制的氧化劑饋送獨(dú)立地輸送到至少一個(gè)風(fēng)箱，通過每個(gè)泡罩組件的桿并通過每個(gè)泡罩組件的至少一個(gè)出口孔進(jìn)入CFB，并具有不超過壓縮氣體產(chǎn)業(yè)協(xié)會所闡述的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中指定限值的氧氣體積濃度；以及第二受控制的氧化劑饋送，該第二受控制的氧化劑饋送獨(dú)立地通過至少一個(gè)歧管輸送到多個(gè)管道并進(jìn)入多個(gè)泡罩組件，在泡罩組件內(nèi)第二受控制的氧化劑饋送與第一受控制的氧化劑饋送混合并通過泡罩的至少一個(gè)出口孔排出并具有至少為壓縮氣體產(chǎn)業(yè)協(xié)會所闡述的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中指定限值的氧氣體積濃度。