[發(fā)明專利]一種流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910316488.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110094722B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜昌盛;王昕曄;張居兵;孟俊光;樸桂林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F23C10/10
• 分類(lèi)號(hào): F23C10/10;F23C10/20;F23C10/28;F23L7/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種流化床載氧體輔助富氧燃燒方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，氧氣和循環(huán)氣混合：氧氣罐內(nèi)氧氣經(jīng)氣管進(jìn)入風(fēng)室，循環(huán)風(fēng)機(jī)出口的循環(huán)氣經(jīng)氣管進(jìn)入風(fēng)室，氧氣和循環(huán)氣在風(fēng)室內(nèi)相混合，形成混合氣；

步驟2，燃料及載氧體氧化：步驟1形成的混合氣進(jìn)入燃燒床，混合氣中的氧氣一方面與燃料發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成二氧化碳、一氧化碳和細(xì)小碳顆粒；另一方面同時(shí)與載氧體發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化后的載氧體因攜帶氧氣，能避免爐膛內(nèi)出現(xiàn)局部高氧濃度；

步驟3，氧化后的載氧體再次還原：氧化后的載氧體經(jīng)氣流攜帶向爐膛空腔上部運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，因爐膛空腔上部環(huán)境中氧氣濃度降低，故而氧化后的載氧體與一氧化碳和細(xì)小炭顆粒發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化碳，釋放氧氣，提高煤燃燒效率；

步驟4，載氧體和二氧化碳分離：步驟3中還原反應(yīng)生成的載氧體和二氧化碳進(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離出二氧化碳和載氧體；

步驟5，載氧體回收：步驟4分離出的載氧體經(jīng)下降管進(jìn)入返料閥，而后重新回到燃燒床進(jìn)行氧化反應(yīng)；

步驟6，二氧化碳回收：步驟4分離出的二氧化碳，分為三部分，分別為：一部分經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集；一部分經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)后再進(jìn)入風(fēng)室作為循環(huán)氣；還有一部分經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)后再進(jìn)入返料閥作為松動(dòng)氣。

2.一種流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)，基于權(quán)利要求1所述的流化床載氧體輔助富氧燃燒方法，其特征在于：包括氧氣罐、流化床爐膛、旋風(fēng)分離器、引風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)氣罐；

流化床爐膛包括從下至上依次布設(shè)的風(fēng)室、燃燒床和爐膛空腔；

氧氣罐通過(guò)氣管與風(fēng)室相連通，燃燒床上鋪設(shè)有載氧體床料和燃料；爐膛空腔頂部設(shè)置煙氣出口，該煙氣出口通過(guò)管道與旋風(fēng)分離器的進(jìn)料口相連通；

旋風(fēng)分離器底部與下降管相連通，下降管底部與返料閥相連接，返料閥通過(guò)管道與燃燒床相連通；

旋風(fēng)分離器頂部設(shè)置分離氣體出口，該分離氣體出口分別通過(guò)氣管與引風(fēng)機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相連通；引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過(guò)氣管與儲(chǔ)氣罐相連通；

循環(huán)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口分別通過(guò)氣管與返料閥和風(fēng)室的進(jìn)氣口相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于：載氧體床料為金屬基氧化物或含有金屬氧化物的礦石、廢渣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于：金屬基氧化物中的金屬基為鐵基、銅基或錳基。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于：燃料為固體含碳燃料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流化床載氧體輔助富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于：燃料為煤、生物質(zhì)或污泥。