[發(fā)明專利]一種旋風爐低NOx

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010501976.2
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111706854B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 王長安;賈曉威;王超偉;張錦萍;王鵬乾;杜勇博;車得福
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23C1/00
• 分類號: F23C1/00;F23C3/00;F23J1/00;F23K1/04;F23L7/00;F23L9/00;F23M5/08;F23N1/00;F26B3/08;F26B21/00
• 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(fā)明公開了一種旋風爐低NO_x摻燒氣化殘?zhí)康南到y(tǒng)，在旋風筒中心布置水冷管簇并敷設耐火材料用來形成液態(tài)渣膜，提高旋風爐捕渣率并捕捉氣化殘?zhí)扛奖谌紵恢行乃涔艽赝獗诓贾霉芴祝行慕o粉套管套貫穿燃燒器并延伸至中心水冷管簇中部液態(tài)渣膜開始形成區(qū)域，氣化殘?zhí)拷?jīng)過中心給粉套管套預熱后被集中送入旋風筒高溫區(qū)；通過空氣膜分離器生成高氧濃度氣流送入中心給粉套管幫助氣化殘?zhí)恐鸷腿紵渖傻牡脱鯘舛葰饬餮a充二次風，使旋風筒形成深度空氣分離效果降低燃料NO_x生成量；將冷卻液態(tài)熔渣生成的蒸汽和渣水用于制粉系統(tǒng)提高旋風爐能量利用效率。本發(fā)明可以實現(xiàn)氣化殘?zhí)吭谛L爐高效低NO_x燃燒，并提高旋風爐捕渣率和能量利用效率。

技術領域

本發(fā)明屬于火力發(fā)電節(jié)能減排領域，具體涉及一種旋風爐高效低NO_x摻燒氣化殘?zhí)康南到y(tǒng)，適用于對煤炭氣化過程中產(chǎn)生的灰渣進行回收利用。

背景技術

煤氣化工藝是對煤炭清潔高效利用的技術，目前在煤炭利用方面占有很大市場，但受限于工藝原理使煤氣化過程產(chǎn)生了大量未燃盡的殘?zhí)浚鉀Q氣化殘?zhí)侩y以利用的問題對煤氣化工藝的發(fā)展有很大意義。

氣化殘?zhí)肯啾仍壕哂懈毜牧健⑤^高的灰分含量和超低的揮發(fā)分含量，且在燃燒時存在較高的惰性和NO_x轉化率，在一般旋風鍋爐進行燃燒時雖然灰分影響不大，且能滿足其燃燒溫度，但是較細的粒徑導致其在旋風筒內(nèi)停留時間短難以燃盡，此外如何降低旋風爐的 NO_x排放量也成為新的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種旋風爐高效低NO_x摻燒氣化殘?zhí)康南到y(tǒng)，該系統(tǒng)采用旋風爐摻燒氣化殘?zhí)浚ㄟ^改變旋風筒內(nèi)水冷壁布置方式、進氣、進料方式等措施形成深層空氣分級效果和旋風筒中心壁面吸附條件，達到氣化殘?zhí)吭谛L爐內(nèi)附壁高效燃燒及降低旋風筒內(nèi)燃料 NO_x生成的效果，同時將旋風爐液態(tài)排渣余熱用于燃料制粉系統(tǒng)，從而達到旋風爐節(jié)能減排的效果。

本發(fā)明采用如下技術方案來實現(xiàn)的：

一種旋風爐高效低NO_x摻燒氣化殘?zhí)康南到y(tǒng)，包括空氣壓縮機、燃燒器、空氣膜分離器、中心給粉套管套、旋風筒、中心水冷管簇、二次燃燒室和旋風爐液態(tài)熔渣余熱利用系統(tǒng)；旋風爐液態(tài)熔渣余熱利用系統(tǒng)包括粒化水箱、分離器、干燥室、磨煤機、流化床干燥器、除塵器和煤倉；其中，

中心水冷管簇布置在旋風筒中心，其上下端口與旋風筒內(nèi)壁水冷壁連接，外部敷設耐火材料，中心給粉套管套設置在中心水冷管簇外，其貫穿旋風爐燃燒器并延伸至中心水冷管簇外壁液態(tài)渣膜開始形成的位置，中心給粉套管套入口為氣化殘?zhí)匡L粉入口，燃燒器入口為旋風爐原燃料的一次風粉入口，空氣壓縮機入口為一次風入口，其出口與空氣膜分離器連接，空氣膜分離器出口分別與二次風入口、氣化殘?zhí)匡L粉入口連接；

旋風筒底部設有灰渣出口，灰渣出口連接粒化水箱，粒化水箱設置冷卻水入口、渣水和低溫蒸汽出口，粒化水箱的蒸汽出口連接旋風爐的二次燃燒室中部加熱管道，其渣水出口連接分離器，分離器液體出口連接干燥室，干燥室入口為原煤入口，干燥室出口連接磨煤機，磨煤機出口連接流化床干燥器，二次燃燒室加熱管道出口連接流化床干燥器，流化床干燥器出口連接煤倉和除塵器，除塵器出口連接煤倉和干燥室，干燥室汽水混合物出口連接粒化水箱冷卻水入口。

本發(fā)明進一步的改進在于，空氣膜分離器出口連接二次風入口的管道上設置有流量閥。

本發(fā)明進一步的改進在于，該系統(tǒng)在原旋風爐燃燒器送燃料的基礎上增加氣化殘?zhí)匡L粉入口，氣化殘?zhí)繌闹行慕o粉套管套直接送入旋風筒溫區(qū)。

本發(fā)明進一步的改進在于，旋風爐中心設置中心水冷管簇并敷設耐火材料，一方面在中心給粉套管套中通入氣化殘?zhí)看偈沟弥行乃涔艽夭蹲郊氼w粒燃料形成液態(tài)渣膜，另一方面液態(tài)渣膜捕捉包含氣化殘?zhí)吭趦?nèi)的細顆粒燃料提高旋風爐捕渣率和燃燒率。