[發(fā)明專(zhuān)利]一種同時(shí)燃用NH3

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111250847.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113898941A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方順利;李宇航;郭洋洲;張向宇;劉家利;姚偉;李炎;杜智華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F23C1/12
• 分類(lèi)號(hào): F23C1/12;F23C7/00;F23L9/00;F23J15/02;F23N5/26
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)燃用NH₃和煤粉的直流燃燒器，包括包括環(huán)形的一次風(fēng)通道(1)，設(shè)置在一次風(fēng)通道(1)中心的NH₃燃燒通道(3)，以及設(shè)置在一次風(fēng)通道(1)外的周界風(fēng)通道(2)。直流燃燒器工作時(shí)，NH₃與空氣在多孔介質(zhì)燃燒通道中燃燒，釋放熱量并加熱內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)。過(guò)量的NH₃可在燃燒區(qū)與煙氣中的NO反應(yīng)，從而脫除部分NOx。本發(fā)明可減少煤炭的使用量，并可降低煤炭燃燒過(guò)程中的NOx的生成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同時(shí)燃用NH₃和煤粉的直流燃燒器。

背景技術(shù)

近年來(lái)，世界能源消耗量不斷增加，化石燃料的消耗帶來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)會(huì)伴隨著一系列的環(huán)境問(wèn)題?！疤歼_(dá)峰”和“碳中和”的提出，要求尋找其它替代燃料，以減少CO₂的排放。NH₃被視為有發(fā)展前景的清潔能源載體和存儲(chǔ)介質(zhì)。NH₃可以從生物質(zhì)或其它可再生資源中獲取，單位存儲(chǔ)能量成本較低，體積能量密度較高，安全可靠性好，因此，利用NH₃代替部分煤炭的燃燒，可減少CO₂的排放。同時(shí)，NH₃可由電能合成，利用NH₃燃燒，可存儲(chǔ)新能源電量，可實(shí)現(xiàn)將NH₃作為一種價(jià)格低廉、易獲取的儲(chǔ)能材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)燃用NH₃和煤粉的直流燃燒器，可同時(shí)燃用NH₃和煤粉，NH₃燃用的過(guò)程中放熱，加熱煤粉燃燒所需的空氣，過(guò)量的NH₃進(jìn)入鍋爐爐膛燃燒區(qū)后，可還原煙氣中的NOx，從而降低鍋爐燃燒過(guò)程中的NOx生成。通過(guò)NH₃的燃燒，降低鍋爐帶負(fù)荷所需的燃煤消耗量。

本發(fā)明具有可同時(shí)燃燒NH₃和煤粉的優(yōu)點(diǎn)，可利用NH₃的燃燒代替部分煤粉，從而降低燃煤的消耗，并可降低燃燒過(guò)程中的NOx生成。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種同時(shí)燃用NH₃和煤粉的直流燃燒器，包括環(huán)形的一次風(fēng)通道，設(shè)置在一次風(fēng)通道中心的NH₃燃燒通道，以及設(shè)置在一次風(fēng)通道外的周界風(fēng)通道。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，一次風(fēng)攜帶煤粉通過(guò)一次風(fēng)入口進(jìn)入一次風(fēng)通道，并通過(guò)一次風(fēng)閥門(mén)控制一次風(fēng)及煤粉的流量。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，周界風(fēng)通過(guò)周界風(fēng)入口進(jìn)入周界風(fēng)通道，并通過(guò)周界風(fēng)閥門(mén)控制內(nèi)二次風(fēng)的流量。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，氣態(tài)NH₃通過(guò)NH₃入口進(jìn)入NH₃燃燒通道，并通過(guò)NH₃閥門(mén)控制NH₃的流量。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，助燃空氣通過(guò)空氣入口進(jìn)入NH₃燃燒通道，并通過(guò)助燃空氣閥門(mén)控制助燃空氣的流量。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，NH₃燃燒通道包括位于前端的預(yù)混室和后端的多孔介質(zhì)燃燒區(qū)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，多孔介質(zhì)燃燒區(qū)采用傳熱特性好的金屬多孔介質(zhì)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，NH₃和助燃空氣通過(guò)NH₃閥門(mén)和助燃空氣控制閥門(mén)控制流量，進(jìn)入預(yù)混室進(jìn)行充分預(yù)混后，在多孔介質(zhì)燃燒區(qū)中進(jìn)行預(yù)混燃燒，燃燒過(guò)程放熱，并利用熱量加一次風(fēng)通道中的一次風(fēng)，攜帶煤粉的一次風(fēng)在一次風(fēng)通道中流動(dòng)時(shí)，位于通道中心的NH₃燃燒通道用于充當(dāng)鈍體。