[發明專利]解耦循環流化床燃燒系統及其脫硫與脫硝方法

無效

• 申請號: 97112562.7
• 申請日: 1997-06-25
• 公開（公告）號: CN1092076C
• 公開（公告）日: 2002-10-09
• 發明（設計）人: 李靜海;郭慕孫;白蘊茹;宋文立;朱慶山;姚建中;楊勵丹;萬興中
• 申請（專利權）人: 中國科學院化工冶金研究所
• 主分類號: B01D53/60
• 分類號: B01D53/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 嚴舫

1.一種解耦循環流化床煤燃燒系統，其特征在于：

(1)該系統是由燃燒室、干餾室及氣體/固體分離裝置三部分組成，燃燒室的上部為稀相段脫硝區，下部為密相段脫硫區，干餾室產生的干餾氣體被引入燃燒室上部，而產生的半焦則進入燃燒室下部；

(2)分別將煤供入干餾室和將脫硫劑CaO供入燃燒室底部，使煤的干餾和半焦燃燒解耦，使煤干餾過程形成的還原氣體NH₃與半焦燃燒形成的氮氧化物NOx反應被還原成N₂而脫硝，并使半焦在氧化氣氛下燃燒形成的SO₂與高濃度脫硫劑CaO于適當溫度下進行反應形成CaSO₄而脫硫；

(3)供入干餾室的新鮮煤與來自氣/固分離裝置的高溫灰在無氧條件下混合升溫，升溫速度較慢，有利于降低N₂O的排放，高溫灰的溫度一般保持在850-900℃之間，高溫灰的流率一般是新鮮煤的10-15倍以上，以確保煤溫達到800℃左右，使大部分揮發物及所含有的NH₃、HCN析出；

(4)干餾室中產生的H₂S與高溫灰中脫硫劑CaO反應生成CaS。

2.按照權利要求1所述的解耦循環流化床煤燃燒系統，其特征在于：在干餾室頂部設有新鮮煤供料口，在燃燒室底端設有供氣口和底部設有供入空氣的布風板，燃燒室下部脫硫區設有脫硫劑供入口和排灰口，燃燒室的脫硫區和脫硝區都設有一定面積的不同形式的換熱器，氣體/固體分離裝置的上面設有排氣口，下面設有水蒸汽或循環煙氣進入口，下部設有分離物高溫灰落入的料腿，料腿下面為一料封驅使高溫灰進入干餾室，所說的氣/固分離裝置可以是各種形式的分離器。

3.按照權利要求1或2所述的解耦循環流化床煤燃燒系統，其特征在于各部分結構連接、功能及操作方法：循環床中被煙氣夾帶的高溫灰經氣/固分離裝置分離后落入料腿中，在自下供入的水蒸汽或循環煙氣的作用下經料封進入循環流化床干餾室頂部與這里供入的新鮮煤相遇并在重力作用下下降，同時混合逐漸升溫干餾；干餾區借助于檔板來促進新鮮煤和高溫灰混合并增加停留時間以利于煤的高溫干餾，由于升溫速度較慢，有利于抑制N₂O的生成，干餾產生的H₂S被CaO吸收，而半焦和灰落入循環床燃燒室底部密相燃燒區與經分布板供入的空氣相遇燃燒，并在供入的脫硫劑作用下脫硫；干餾室產生的可燃氣體及含有的大量還原物NH₃從循環床中部引入循環床頂部稀相區，可燃物與剩余氧相遇燃燒，NH₃則與下部半焦燃燒形成的NOx反應形成N₂而脫硝；揮發份的燃燒使溫度升高，有利N₂O的分解，脫硝區的溫度是通過換熱器來調節的。

4.按照權利要求1或2所述的解耦循環流化床煤燃燒系統，其特征在于包括如下部分和部件：旋風除塵器1、料腿2、水蒸汽或循環煙氣入口3、料封4、干餾室5、新鮮煤供料斗6、擋板7、通道8、布風板9、排灰口10、下部密相燃燒區11、脫硫劑供入口12、上部稀相燃燒區13、換熱器14，它們的連接關系和作用如下：在循環床中被煙氣夾帶的高溫灰經旋風除塵器1分離后落入料腿2，在水蒸汽作用下經料封4進入干餾室5，干餾室設置的擋板7可增加新鮮煤和高溫灰的停留時間與混合，干餾室5產生的半焦和高溫灰落入燃燒室底部的密相燃燒區11，與經布風板9供入的空氣相遇燃燒并在脫硫劑作用下脫硫，干餾室5所產生的可燃氣體和還原物質NH₃經通道8進入燃燒室上部的稀相燃燒區13，再燃燒、反應而脫硝，換熱器14是用于調節脫硝區的溫度使脫硫和脫硝的條件達到優化。

5.按照權利要求4所述的解耦循環流化床煤燃燒系統，其特征還在于煤干餾室內由于鼓泡床構成而不裝設擋板，增加干餾室與燃燒室相連接的下部通道16以及增設另一進氣口15。