[發明專利]一種分級燃燒增壓富氧鍋爐系統

在審

• 申請號: 201810399795.6
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108488785A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 李由;陳陽;臧平偉;曹蕾;孫登科;李維成
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23C9/06
• 分類號: F23C9/06;F23J15/06;F23L7/00
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 賴元章

本發明公開了一種分級燃燒增壓富氧鍋爐系統，所述的鍋爐系統包括通過連接管道相連的一級鍋爐、二級鍋爐、三級鍋爐和四級鍋爐，每級鍋爐均由燃燒室和輻射換熱室組成，燃燒室的頂部和頂側部分別設有氧氣進口及燃料燒嘴，輻射換熱室由膜式水冷壁和屏式受熱面組成，膜式水冷壁列管式周向布置在輻射換熱室最外圈，所有屏式受熱面布置呈中空環狀結構均勻布置于輻射換熱室內部，各級鍋爐的外部均設有壓力外殼，壓力外殼的底部和底側部分別設有渣出口及煙氣出口，上一級鍋爐的煙氣出口與下一級鍋爐的煙氣進口通過連接管道相連。本發明的分級燃燒增壓富氧鍋爐系統具有分級燃燒降溫、高壓反應能量消耗低、投資成本低等優點。

技術領域

本發明涉及鍋爐富氧燃燒技術領域，尤其是涉及一種分級燃燒增壓富氧鍋爐系統。

背景技術

隨著全球變暖的加劇以及氣候的變化，作為溫室氣體主要因素的CO₂排放問題逐漸引起了全球的關注。因此，富氧燃燒技術作為最具潛力的有效減排CO₂的新型燃燒技術之一，成為了全球研究者關注的熱點。在目前的技術水平下，常壓富氧燃燒系統主要利用空分系統制出高濃度的氧氣來代替空氣作為助燃劑在爐膛內與煤燃燒，出口煙氣經除塵、脫硫和脫水后，一部分煙氣循環進入爐膛以控制爐溫，剩余煙氣則進入CO₂純化壓縮系統，最終出口的CO₂在濃度和壓力均滿足管道運輸要求后再送出封存。

在上述燃燒過程中，主要存在以下兩個問題：1.需要煙氣循環以控制燃燒溫度，從而造成煙氣循環所配備的循環風機的電量消耗大；2.空分系統和CO₂純化壓縮系統運行過程中，氣體需要經歷升壓、降壓以及再升壓3個變壓過程，造成能耗較高，從而導致凈發電效率較低。

因此，在目前的技術條件下，常壓富氧燃燒系統因受其燃燒效率低下、成本較高等因素的影響，導致其不能較好地實現商業化運作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種分級燃燒增壓富氧鍋爐系統，該鍋爐系統具有分級燃燒降溫、高壓反應能量消耗低、投資成本低等優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種分級燃燒增壓富氧鍋爐系統，包括至少兩級鍋爐，所述的每級鍋爐均由位于鍋爐上部的燃燒室和位于鍋爐下部的輻射換熱室組成；所述燃燒室的頂部和頂側部分別設有煙氣進口及燃料燒嘴；所述輻射換熱室的底部和底側部分別設有渣出口及煙氣出口；上一級鍋爐的煙氣出口與下一級鍋爐的煙氣進口通過連接管道相連。

進一步，所述的輻射換熱室內部設有屏式受熱面，所述的屏式受熱面呈中空環狀結構均勻布置于輻射換熱室內部。

進一步，所述的輻射換熱室由膜式水冷壁組成。

進一步，所述各級鍋爐的外部均設有壓力外殼。

進一步，所述壓力外殼的底部和底側部分別設有渣出口及煙氣出口，上一級鍋爐的煙氣出口與下一級鍋爐的煙氣進口通過連接管道相連。

進一步，所述輻射換熱室的頂部和底部分別設有上部渣口冷卻器及下部渣口冷卻器，所述的上部渣口冷卻器與燃燒室的底部相通。

進一步，所述屏式受熱面相對于鍋爐徑向傾斜輻射布置。

進一步，所述各級鍋爐燃燒室的內壁敷設有耐火磚。

進一步，所述的鍋爐系統包含通過連接管道依次順序相連的一級鍋爐、二級鍋爐、三級鍋爐和四級鍋爐。