[發明專利]一種超低揮發分碳基燃料和褐煤低NOx摻燒的系統及方法

有效

• 申請號: 201710587158.7
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107289444B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 車得福;張錦萍;王長安;王鵬乾
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23C1/06
• 分類號: F23C1/06;F23K3/00;F23L15/00;F23J15/02;F22B1/18;F26B17/04;F26B21/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明一種褐煤和超低揮發分碳基燃料低NO_x混燒的系統及方法，包括由粉碎機、干燥箱體、小粒徑干燥褐煤倉、大粒徑干燥褐煤倉、蒸汽泵、尾氣凈化單元、熱煙氣管道和蒸汽管道等構成的褐煤干燥系統和由風扇磨煤機、超低揮發分碳基燃料粉倉、燃料噴嘴、燃燒器二次風噴嘴、燃盡風噴嘴、過熱器、尾部煙道、省煤器、空氣預熱器、除塵器、脫硫裝置和燃盡風管道等構成的超低揮發分碳基燃料與干燥褐煤的摻燒系統。本發明通過將褐煤干燥技術和超低揮發分碳基燃料與干燥褐煤摻燒系統有機地結合起來，使褐煤在安全有效利用的同時，解決了超低揮發分碳基燃料難以著火、燃盡的問題，降低了NO_x的排放。該系統經濟環保，簡單可靠，適應性范圍廣，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于褐煤提質和煤炭高效清潔利用領域，特別涉及一種超低揮發分碳基燃料和褐煤低NO_x摻燒的系統及方法。

背景技術

目前，煤炭梯級利用是煤炭清潔高效利用的重要途徑之一。煤熱解和氣化副產品半焦和殘炭作為高品位潔凈燃料燃燒發電，是實現煤炭清潔高效梯級利用的重要組成部分。隨著我國煤化工行業的快速發展，目前有大量這類燃料亟待實現燃燒利用。然而熱解半焦和氣化殘炭(以下稱為“超低揮發分碳基燃料”) 的揮發分含量很低，通常熱解半焦的揮發分含量低于8％，氣化殘炭的揮發分含量在3％以下，對于現有的燃燒技術和燃燒裝備而言，燃燒過程存在著火困難、燃盡率低、NO_x排放高等問題。因此，如何實現此類超低揮發分碳基燃料的清潔高效燃燒利用，已成為制約我國煤炭清潔高效梯級利用產業化應用的關鍵技術瓶頸，并亟待解決。

我國褐煤的探明儲量在1000億噸以上，占全國煤炭總儲量的13％左右。但褐煤水分含量高(全水分約為25-60％)，發熱量低，使其直接燃燒的熱效率低，溫室氣體排放量高；同時，褐煤揮發分高達40％以上，易風化碎裂、易氧化自燃，難以儲存和大規模開發利用。因此，在燃燒前對褐煤進行干燥預處理已成為褐煤高效開發利用的有效手段。結合褐煤易燃和燃料氮含量低等特點，摻燒利用超低揮發分碳基燃料，將有望推動我國煤炭清潔高效梯級利用技術的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超低揮發分碳基燃料和褐煤低NO_x摻燒的系統及方法，其同時利用鍋爐排煙余熱和汽輪機抽汽的熱量干燥褐煤，利用干燥褐煤和超低揮發分碳基燃料在爐內分層摻燒的方式，并結合燃料空氣深度分級燃燒技術，在提高褐煤燃燒效率的同時，改善超低揮發份碳基燃料難著火、燃盡差的特性，并降低鍋爐NO_x的排放。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案來實現：

一種超低揮發分碳基燃料和褐煤低NO_x摻燒的系統，包括褐煤干燥系統和超低揮發分碳基燃料與干燥褐煤的摻燒系統；其中，

褐煤干燥系統包括原褐煤倉、粉碎機、干燥箱體、滑輪、傳送帶、小粒徑干燥褐煤倉、大粒徑干燥褐煤倉、蒸汽泵、風機、冷凝器、尾氣凈化單元、汽輪機、熱煙氣管道和蒸汽管道；

超低揮發分碳基燃料與干燥褐煤的摻燒系統包括風扇磨煤機、超低揮發分碳基燃料粉倉、第一層至第五層主燃燒器燃料噴嘴、再燃燃燒器燃料噴嘴、燃燒器二次風噴嘴、燃盡風噴嘴、屏式過熱器、對流過熱器、省煤器、空氣預熱器、除塵器和燃盡風管道；

原褐煤倉通過輸送管道與粉碎機相連，粉碎機的出口與干燥箱體上部的煤粒入口相連，干燥箱體下部的煤粒出口與小粒徑干燥褐煤倉相連，傳送帶下游與大顆粒褐煤倉相連，小粒徑干燥褐煤倉和大顆粒干燥褐煤倉都與風扇磨煤機的入口相連，蒸汽泵的入口與汽輪機抽汽相連，蒸汽泵的出口與干燥箱體的蒸汽入口相連，風機的入口與煙氣管道相連，風機的出口與干燥箱體的煙氣入口相連，干燥箱體的尾氣出口與冷凝器相連，冷凝器與尾氣凈化單元相連；