[發(fā)明專利]一種煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811279267.3
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109539245B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王學(xué)斌;許鑫瑋;張?zhí)m;譚厚章;劉興;劉鶴欣
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F23C9/06
• 分類號: F23C9/06;F23K1/04;F23L9/00;F23L17/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置，包括：熱解室、旋風(fēng)分離器、引射裝置和顆粒燃燒裝置；熱解室設(shè)置有原料入口和產(chǎn)物出口；旋風(fēng)分離器設(shè)置有產(chǎn)物入口、揮發(fā)分出口和顆粒出口；旋風(fēng)分離器的產(chǎn)物入口通過熱解產(chǎn)物運(yùn)輸通道與熱解室的產(chǎn)物出口相連通；旋風(fēng)分離器的揮發(fā)分出口處設(shè)置有再燃燃料管道；旋風(fēng)分離器的顆粒出口處設(shè)置有下料管；再燃燃料管道用于通入爐膛內(nèi)；下料管通過引射裝置與顆粒燃燒裝置相連通；引射裝置內(nèi)通有引射氣流；顆粒燃燒裝置包括風(fēng)管；風(fēng)管用于通入爐膛內(nèi)。本發(fā)明的煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置基于解耦思想，適用于煤粉的解耦燃燒，能夠使煤粉獲得較高的燃燒率，燃燒穩(wěn)定相對較好，同時能夠有效抑制NO_x的生成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤粉燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置。

背景技術(shù)

在燃燒煤粉的實際工程案例中，NO_x排放與煤粉燃盡一直是互相制約的兩個因素。煤粉的燃盡率隨著燃燒階段的燃燒溫度及氧氣濃度的升高而提高，但高溫及富氧的燃燒條件會很大程度上促進(jìn)NO_x的生成；相反的，若降低燃燒階段的溫度及氧氣濃度，雖然能夠抑制燃燒階段NO_x的生成，但煤粉著火的穩(wěn)定性受到影響，且燃盡率降低，煤粉的飛灰含碳量及爐渣含碳量都會升高。因此，在取得低NO_x排放量的同時獲得較高的燃盡率，一直是鍋爐燃燒技術(shù)的重要研究方向之一。

目前電廠上主要使用的爐膛內(nèi)組織燃燒降低NO_x的方法包括空氣分級技術(shù)、燃料分級技術(shù)和煙氣再循環(huán)技術(shù)。這些技術(shù)都能在一定的程度上降低NO_x的排放，但這些技術(shù)都存在一些制約因素。空氣分級技術(shù)在爐膛內(nèi)分級供給所需的空氣，能夠降低NO_x的生成，但也存在燃燒延遲，燃盡困難等問題；煙氣再循環(huán)技術(shù)能夠降低主燃區(qū)火焰溫度，進(jìn)而降低熱力型NO_x的生成量，但溫度的降低也使得焦炭和半焦更難燃盡，進(jìn)而導(dǎo)致飛灰含碳量的增加；燃料再燃則需要較多的燃?xì)庾鳛樵偃既剂喜拍塬@得較好的脫硝效果，但我國作為一個少氣的國家，使用燃?xì)庾鳛樵偃既剂铣杀緦⒋罅吭黾印＞C上可知，燃料燃盡和降低NO_x排放二者的耦合關(guān)系限制了同時獲得較高的燃盡率和較低的NO_x排放。

而解耦燃燒能夠很好的解決這個問題，解耦燃燒將燃燒分成兩個部分，一個是在還原性氣氛下熱解或者部分燃燒，產(chǎn)生焦炭、半焦和熱解氣，高溫的半焦活著火性能好，并且對NO_x的還原效果很高，可以作為高效的再燃燃料，此外，熱解氣中含有大量的烴類和HCN等活性組分，在還原性氣氛下也能高效的還原NO_x。因此，解耦燃燒可以同時獲得較高的燃盡率和較低的NO_x排放。

由于解耦燃燒的上述優(yōu)點(diǎn)，人們提出了利用解耦燃燒降低NO_x排放的思路。中國專利公告號第“CN102297425B”號公開了“一種煤粉解耦燃燒器及其解耦燃燒方法”，其利用解耦燃燒的思想發(fā)明了一種煤粉解耦燃燒的燃燒器以及一種解耦燃燒的燃燒方法，通過慣性分離及集粉穩(wěn)焰氣，將煤粉分成濃淡不均的三股，由濃到淡分別送入爐膛內(nèi)部達(dá)成解耦燃燒的條件，以此抑制NO_x的生成，但燃燒的穩(wěn)定性會受到影響，以及隨著氧氣的加入，燃燒后期NO_x的生成還是無法有效的抑制。

中國專利公布號第“CN205090371U”號公開了“一種高效潔凈燃燒裝置”，其利用解耦燃燒的思想，將煤炭的燃燒過程分為氣體燃燒和焦炭燃燒兩個過程，并分別在氣體燃燒室和焦炭燃燒室進(jìn)行燃燒，但該燃燒裝置主要針對煤炭或型煤的燃燒，燃燒方式為放置在爐排上燃燒的固定床燃燒器，不能有效的解決煤粉燃燒問題。綜上，亟需一種適用于煤粉的解耦燃燒設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置，以解決上述存在的技術(shù)問題。本發(fā)明的煤粉預(yù)熱解解耦燃燒裝置基于解耦思想，適用于煤粉的解耦燃燒，能夠使煤粉獲得較高的燃燒率，燃燒穩(wěn)定相對較好，同時能夠有效抑制NO_x的生成。