[發明專利]具有三個燃燒區域的燃氧型鍋爐單元和其操作方法

有效

• 申請號: 201480051695.4
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN105531538B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: X.婁;J.張;A.喬斯;J.A.麥科姆貝;A.A.勒瓦斯塞厄
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: F23C6/04
• 分類號: F23C6/04;F23C9/00;F23L7/00;F23L15/00;F23N5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;傅永霄

1.一種燃氧型鍋爐單元，包括：

燃爐，其用于燃燒燃料并用于排出由于燃燒而產生的煙道氣，所述燃爐具有第一燃燒區域、第二燃燒區域和第三燃燒區域；

空氣分離單元，其用于接收空氣并用于從所述空氣中分離出的氧氣；

至少一個管道，其用于使所述分離出的氧氣的第一部分與第一煙道氣流混合以形成其中具有第一預定氧氣含量的第一氧化劑流，用于使所述分離出的氧氣的第二部分與第二煙道氣流混合以形成其中具有第二預定氧氣含量的第二氧化劑流，并且用于將所述分離出的氧氣的第三部分引導至所述燃爐的第一、第二和第三燃燒區域，以用于燃料的燃燒，其中所述管道將所述第一氧化劑流引導至所述燃爐的所述第一燃燒區域，并且將所述第二氧化劑流引導至所述燃爐的所述第一、第二和第三燃燒區域；和

控制器，其通過促使第一量的所述分離出的氧氣的第三部分發送給所述第一燃燒區域，第二量的所述分離出的氧氣的第三部分發送給所述第二燃燒區域，并且第三量的所述分離出的氧氣的第三部分發送給所述第三燃燒區域，而對所述燃爐進行燃燒區域化學計量學控制，所述第一量、所述第二量和所述第三量基于下者之間的差異進行確定：針對所述第一、第二和第三燃燒區域中的燃料燃燒所規定的氧氣總量，以及所確定的在所述第一氧化劑流和所述第二氧化劑流中的氧氣量。

2.根據權利要求1所述的鍋爐單元，其特征在于，所述控制器配置成：

通過從對于燃燒相應燃燒區域中的燃料所規定的氧氣含量中減去包含在流向相應燃燒區域的所述第一氧化劑流和/或所述第二氧化劑流中的氧氣含量，從而產生所述第一、第二和第三燃燒區域中的各個燃燒區域的氧氣需求；和

基于所述氧氣需求將第一量、第二量和第三量的第三部分氧氣供給所述第一、第二和第三燃燒區域。

3.根據權利要求2所述的鍋爐單元，其特征在于，第一規定的氧氣含量在體積方面介于所述第一氧化劑流中的物質的15％至23％之間，并且第二規定的氧氣含量在體積方面介于所述第二氧化劑流中的物質的15％至23％之間。

4.根據權利要求3所述的鍋爐單元，其特征在于，所述控制器配置成：

通過燃燒區域化學計量學控制而控制所述分離出的氧氣的第三部分的分配；和

控制所述分離出的氧氣的第一和第二部分，從而確保所述第一氧化劑流和所述第二氧化劑流分別具有所述第一規定的氧氣含量和所述第二規定的氧氣含量；

確定所述分離出的氧氣的第三部分的第一量、第二量和第三量，使得所述燃爐排出的煙道氣將具有第三規定的氧氣含量。

5.根據權利要求4所述的鍋爐單元，其特征在于，所述第三規定的氧氣含量在體積方面介于所述煙道氣中的物質的1％至10％之間。

6.根據權利要求1所述的鍋爐單元，其特征在于，包括：

加熱器，其用于在將所述第一氧化劑流和所述第二氧化劑流饋送給所述燃爐之前加熱所述第一氧化劑流的一部分和所述第二氧化劑流的一部分。

7.根據權利要求6所述的鍋爐單元，其特征在于，包括：

管道，其用于促使所述第一氧化劑流的第二部分繞過所述加熱器，并在所述加熱器的下游與所述第一氧化劑流的第一部分合并。

8.根據權利要求1所述的鍋爐單元，其特征在于，所述燃爐包括：

多個軸向間隔開的燃燒器，其定位在所述燃爐的第一燃燒區域中，各個所述燃燒器接收發送給所述第一燃燒區域的所述第一氧化劑流的相應部分。

9.根據權利要求1所述的鍋爐單元，其特征在于，所述控制器配置成：

控制所述空氣分離單元所分離的空氣量，使得所述空氣分離單元所分離出的氧氣量等于或大于通過從所述第一煙道氣流和所述第二煙道氣流中的氧氣總量中減去用以燃燒燃料的氧氣總量而確定的量。