CN101363620B - 部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统 - Google Patents
部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统 Download PDFInfo
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Abstract
部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，由气体再燃低NOx燃烧器和小型加压气流床气化装置组成；气体再燃低NOx燃烧器的空气喷嘴和燃料喷嘴交错布置，各空气喷嘴与风箱连接，各燃料喷嘴同各自的燃料系统连接，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中，燃气喷嘴为两排，每排均布气体喷流孔；所有的喷嘴都在上下30°之间摆动可调；小型加压气流床气化装置由气化炉、锁气器、加压仓组成并由专用管道连接，气化炉上部的煤制气通入气体再燃低NOx燃烧器燃气喷嘴，下部出来的半焦进入气体再燃低NOx燃烧器的煤粉喷嘴。本系统可用于缺乏可燃气源的火电站，利用气化炉产生的煤制气再燃实现煤粉燃烧低NOx排放，NOx排放量可达190mg/m3以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体再燃低NOx燃烧系统，具体涉及一种利用气化炉产生的煤制气再燃，实现煤粉燃烧低NOx排放的燃烧系统，属于能源领域的新的燃烧装置。
背景技术
目前，火力发电厂主要是以燃烧煤粉为主，煤粉燃烧是在炉内进行，燃烧放出的热量转化成热能传给工质水，水过热成蒸汽推动汽轮发电机发电。煤炭直接燃烧生成大量的NOx，是我国大气污染的主要来源之一。国内外采用SCR(选择性催化还原)、SNCR(非选择性催化还原)集成技术，NOx排放量可达到50mg/Nm3以下，但其昂贵的投资和运行费用，使得该项技术在我国推广应用有一定难度；气体再燃由于其还原反应发生在气相间，反应速度极快，其NOx还原率达到70％-80％。但是我国气体燃料资源分布不均、供应相对短缺，在没有气源的电厂，不可能采用气体作为再燃燃料分级燃烧。
发明内容
本发明的目的是公开一种部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，克服现有技术中由煤炭直接燃烧生成大量的NOx，污染大气环境，采用SCR、SNCR集成技术，虽然NOx排放量有所减少，但投资和运行费用昂贵等缺点。本发明特别是为没有气源的电厂提供一种自制煤气用于再燃，来深度还原NOx的气体再燃低NOx燃烧系统，使火电厂锅炉烟气中NOx排放达到当今世界发达国家环境排放标准200mg/m3以下。
本发明是在锅炉上采用燃煤燃气组合型煤粉燃烧器结构，在锅炉炉前安装小型加压气流床气化装置，将部分煤粉先加压气化后产生的煤制气用于再燃还原NOx。其气化机理如下：
C+O2→CO2
C+CO2→CO
C+H2O→CO+H2
其还原机理如下：
NOx+H2→N2+H2O
NOx+CO→N2+CO2
部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，由气体再燃低NOx燃烧器、小型加压气流床气化装置组成；气体再燃低NOx燃烧器由空气喷嘴、燃气喷嘴、煤粉喷嘴和燃油喷嘴组成，空气喷嘴和燃料喷嘴交错布置，各空气喷嘴与风箱连接，由一个槽型体大风箱供风，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中，燃气喷嘴为两排，每排均布气体喷流孔；所有的喷嘴都在上下30°之间摆动可调；小型加压气流床气化装置由气化炉、锁气器、加压仓组成；其特征在于：气化炉、锁气器、加压仓由专用管道连接，气化炉上部的煤制气经专用管道通入气体再燃低NOx燃烧器燃气喷嘴，利用气化炉产生的煤制气再燃，实现煤粉燃烧低NOx排放；气化炉下部出来的半焦通过煤粉管道与气体再燃低NOx燃烧器的煤粉喷嘴连接。
所述的气化炉为加压气流床，气化温度为1100℃左右。
所述的锁气器是一种密封高压气体装置，煤粉仓里的煤粉通过管道进入锁气器，从锁气器出来的煤粉在加压仓中被压缩空气管道来的压缩空气加压，加压后的煤粉空气混合物通过煤粉管道从下部送入气化炉中。
本发明系统利用气化炉产生的煤制气再燃实现煤粉燃烧低NOx排放，NOx排放量可达到190mg/m3以下；大大降低投资和运行费用；特别是是对于没有气源的电厂提供一种火电厂自制煤气用于再燃来深度还原NOx的气体再燃低NOx燃烧系统，使火电厂锅炉烟气中NOx排放达到当今世界发达国家环境排放标准以下。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统图；
1.煤粉仓、2.锁气器、3.加压仓、4.压缩空气、5.煤粉空气混合物、6.水蒸气、7.半焦、8.气化炉、9.煤制气、10.一次风、11.气体再燃低NOx燃烧器、
具体实施方式
部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，由气体再燃低NOx燃烧器11和小型加压气流床气化装置组成；气体再燃低NOx燃烧器由空气喷嘴、燃气喷嘴、煤粉喷嘴和燃油喷嘴组成，空气喷嘴和燃料喷嘴交错布置，各空气喷嘴与风箱连接，由一个槽型体大风箱供风，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中，燃气喷嘴为两排，每排均布气体喷流孔；所有的喷嘴都在上下30°之间摆动可调；小型加压气流床气化装置由气化炉8、锁气器2、加压仓3组成；气化炉8、锁气器2、加压仓3由专用管道连接，气化炉上部的煤制气9经专用管道通入气体再燃燃烧器11的燃气喷嘴，利用气化炉产生的煤制气再燃实现煤粉燃烧低NOx排放；气化炉下部出来的半焦7通过煤粉管道与气体再燃低NOx燃烧器的煤粉喷嘴连接。气化炉8为加压气流床，锁气器2是一种密封高压气体的装置，煤粉仓1里的煤粉通过管道进入锁气器2，从锁气器2出来的煤粉在加压仓3中被压缩空气管道来的压缩空气4加压，加压后的煤粉空气混合物5通过煤粉管道从下部送入气化炉8中；同时送入气化炉的还有水蒸气6，气化炉中气化温度为1100℃左右。气化炉上部出来的煤制气9通过专用管道通入气体再燃燃烧器燃气喷口，气化炉下部出来的半焦7通过煤粉管道被一次风10送入气体再燃低NOx燃烧器11煤粉喷嘴燃烧。
Claims (3)
1.部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，由气体再燃低NOx燃烧器、小型加压气流床气化装置组成；气体再燃低NOx燃烧器由空气喷嘴、燃气喷嘴、煤粉喷嘴和燃油喷嘴组成，空气喷嘴和燃料喷嘴交错布置，各空气喷嘴与风箱连接，由一个槽型体大风箱供风，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中，燃气喷嘴为两排，每排均布气体喷流孔；所有的喷嘴都在上下30°之间摆动可调；小型加压气流床气化装置由气化炉、锁气器、加压仓组成；其特征在于：气化炉、锁气器、加压仓由专用管道连接，气化炉上部的煤制气经专用管道通入气体再燃低NOx燃烧器燃气喷嘴，利用气化炉产生的煤制气再燃实现煤粉燃烧低NOx排放；气化炉下部出来的半焦通过煤粉管道与气体再燃低NOx燃烧器的煤粉喷嘴连接。
2.根据权利要求1所述的部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，其特征在于：所述的气化炉为加压气流床，气化温度为1100℃左右。
3.根据权利要求1所述的部分气化煤制气再燃低NOx燃烧系统，其特征在于：所述的锁气器是一种密封高压气体装置，煤粉仓里的煤粉通过管道进入锁气器，从锁气器出来的煤粉在加压仓中被压缩空气管道来的压缩空气加压，加压后的煤粉空气混合物通过煤粉管道从下部送入气化炉中。
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