[實用新型]基于煤粉低氧燃燒技術的中溫低氧含量熱風爐

有效

• 申請號: 201420221170.8
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN203810713U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 張旭;朱炳安;張云鵬;朱建軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大峘集團有限公司
• 主分類號: F24H3/00
• 分類號: F24H3/00;F24H9/18;F23L9/00;F23L1/00;F23L15/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型涉及一種煤粉熱風爐，尤其是一種采用低氧低NOx燃燒技術，提供氧含量少于6％、溫度約為600℃的中溫低氧含量熱風的煤粉熱風爐，該熱風爐產生的熱風和含氧量少于12％、溫度約為70℃的乏氣(來自煤粉制備系統的尾氣)混合后得到溫度為180～250℃、含氧量低于8％的熱風，作為煤粉制備系統提供干燥煤粉的低氧含量高溫煙氣。

背景技術

在高爐噴煤系統和各種煤粉燃燒系統中，煤粉制備是一個重要環節。由于煤粉的易爆性，在制取煙煤時有爆炸的風險，在制粉系統內部，如磨機、管道、除塵器內部具備煤粉爆炸濃度，在這些密閉的空間里，當含氧量、點火能量條件具備時，就會發生爆炸。系統“惰化”是防止爆炸的有效方法，因此GB16543-2008《高爐噴吹煙煤系統防爆安全規程》，GB50607-2010《高爐噴吹煤粉設計規范》，DL/T5203-2005《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》等諸多規范都多制粉系統氧含量做出了相應的規定。

煤粉制備系統中往往需要熱風爐產生干燥煤粉所需要的高溫煙氣。根據GB16543-1996《高爐噴吹煙煤系統防爆安全規程》5.4.1的規定：負壓系統磨煤機入口氧含量小于或等于8％，末端出口氧含量小于或等于12％。理論和實踐都表明，對于一般的負壓制粉系統而言，當磨煤機入口氧含量小于或等于8％時，末端出口氧含量是很容易保證小于或等于12％的。根據原煤水分不同，一般負壓制粉系統入口溫度，通常會控制在180～250℃。熱風爐通常使用高爐煤氣做燃料，在沒有高爐煤氣的場合，煤粉是優先考慮的燃料。使用熱風爐為基礎的煙氣自循環工藝實現制粉系統內氧含量的控制在國內外已實踐多年。實踐證明：以高爐煤氣為燃料的熱風爐建立起來的煙氣自循環系統已能成功實現制粉系統末端氧含量≤12％的目標，但以煤粉為燃料的熱風爐建立起來的煙氣自循環系統對制粉系統末端氧含量的控制尚不理想，正在研究和探索之中。

專利CN101792837公開了一種高溫低氧外燃式熱風爐，專利CN101792837公開了一種高溫低氧頂燃式熱風爐，專利CN101792838公開了一種高溫低氧內燃式熱風爐，它們的共同點是使用低熱值高爐煤氣做燃料，采用高溫預熱技術將助燃空氣預熱到800℃以上，通過高溫低氧燃燒燃燒器中的分級燃燒和高溫氣流對燃燒產物的卷吸，稀釋反應區的含氧體積濃度，實現高溫低氧燃燒，減少NOx的生成，最終得到1000℃以上的熱風。

專利CN101792839公開了一種環保型高溫低氧熱風爐，它使用低熱值高爐煤氣做燃料，將助燃空氣通過低溫預熱系統預熱到200℃，然后與來自混氣管道的由燃燒爐產生的高溫煙氣相混合，混合后的助燃空氣溫度大于800℃，氧氣的體積百分比小于等于18％。助燃空氣再與低熱值煤氣發生反應為蓄熱室提供熱量。

顯然，使用高爐煤氣的熱風爐可以得到較高的熱風溫度，但對氧含量的控制沒有提及。

專利CN201210232647公開了一種節能雙燒嘴豎式煤粉熱風爐，通過擋火梁和通風梁的設計保證該熱風爐爐容超過100m3,突破了傳統豎式爐的爐容，在爐容增大的同時，增加了燒嘴的數量。經過兌冷風的爐內煙氣，通過爐體的熱風出口送至立磨/煤磨，溫度為400-700℃。

專利CN102418997公開了一種煤粉熱風爐燃燒方法及裝置，采用煤氣點燃對煤粉燃燒器進行加熱至800℃以上，然后噴入煤粉，煤粉在煤粉燃燒器中燃燒，煤氣供給仍然保持，煤粉燃燒器內的溫度達到1000-1350℃，火焰從煤粉燃燒器出口噴入燃燒室，由二次風風口供風進行充分燃燒。燃燒后的高溫煙氣與空氣摻混，當熱風調到所需要的溫度時，通過熱風爐出口輸送給用戶。

專利CN102588953公開了一種自循環式煤粉爐裝置，采用煤粉作為主燃料，天然氣作為輔助燃料，降低了燃料成本；將粉煤制備系統的循環風與煤粉燃燒煙氣發生爐的高溫煙氣混合，相對于開式燃燒系統，煤粉燃燒煙氣發生爐煙氣排放口氧含量大大降低，從而保證了粉煤制備系統的安全氛圍。

上述專利中提到的熱風爐，如使用高爐煤氣作為熱風爐的燃料，可以確保較低的氧含量，但高爐煤氣僅在鋼鐵廠才有，在球團、石灰、水泥、電力、煤化工等諸多需要制備煤粉的場合，是無法獲取高爐煤氣的。而煤作為燃料價格低廉且容易獲取，煤粉制備系統投運后煤粉可自給自足，采用煤粉為燃料的熱風爐如果能夠解決制粉系統內氧含量的控制和入口溫度控制的問題,將會對安全生產產生深遠影響。同時由于環保排放的日趨嚴格，降低熱風爐NOx排放也是大勢所趨。

發明內容