CN115823583A - 煤粉与氨气混燃系统和锅炉 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种煤粉与氨气混燃系统和锅炉。煤粉与氨气混燃系统包括：燃烧装置，燃烧装置的下游端用于与锅炉的炉膛连通；点火装置，具有设置于燃烧装置内的点火端，被配置为点燃输送至点火端的燃料；煤粉气流提供装置，具有设置于点火端的上游且与燃烧装置连通的燃料喷口，被配置为向燃烧装置提供煤粉气流；氨气提供装置，具有与燃烧装置连通的氨气喷口，被配置为向燃烧装置提供氨气；和助燃介质提供装置，具有与燃烧装置连通的助燃介质喷口，被配置为向燃烧装置提供助燃介质；其中，氨气喷口和助燃介质喷口中至少之一设置于燃料喷口的下游。

Description

煤粉与氨气混燃系统和锅炉

技术领域

本公开涉及锅炉燃烧设备领域，特别涉及一种煤粉与氨气混燃系统和锅炉。

背景技术

全球二氧化碳等污染气体排放量的加剧对人类的生存环境构成严重威胁，碳减排甚至零排放是人类面临的新挑战。实现二氧化碳排放目标的关键方法之一是在电力和能源系统中增加可再生、低碳或零碳燃料的利用，以减少甚至代替传统不可再生碳氢燃料的使用。

氨是一种具有发展前景的清洁能源载体和存储介质，并且可以从化石燃料、生物质或其他可再生资源中获取，完全燃烧后是一种具有潜力的清洁燃料。然而，目前缺乏成熟的氨煤混燃技术，将零碳燃料氨气与煤粉混燃时，不易保证氨的稳定燃烧和燃尽，对于燃用劣质煤的机组更是如此。

发明内容

本公开的目的在于提供一种煤粉与氨气混燃系统和锅炉，以使氨在与煤粉混燃时能够稳定燃烧和燃尽。

本公开的第一方面提供一种煤粉与氨气混燃系统，包括：

燃烧装置，所述燃烧装置的下游端用于与锅炉的炉膛连通；

点火装置，具有设置于所述燃烧装置内的点火端，被配置为点燃输送至所述点火端的燃料；

煤粉气流提供装置，具有设置于所述点火端的上游且与所述燃烧装置连通的燃料喷口，所述被配置为向所述燃烧装置提供煤粉气流；

氨气提供装置，具有与所述燃烧装置连通的氨气喷口，被配置为向所述燃烧装置提供氨气；和

助燃介质提供装置，具有与所述燃烧装置连通的助燃介质喷口，被配置为向所述燃烧装置提供助燃介质；

其中，所述氨气喷口和所述助燃介质喷口中至少之一设置于所述燃料喷口的下游。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口，所述第一助燃介质喷口设置于所述点火端，所述氨气喷口设置于所述第一助燃介质喷口的下游，所述燃料喷口被配置为向所述燃烧装置喷入所述煤粉气流，所述点火端被配置为点燃所述煤粉气流，所述第一助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流的火焰中，所述氨气喷口被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流的火焰中。

根据本公开的一些实施例，所述燃烧装置包括第一燃烧筒和第二燃烧筒，所述第一燃烧筒套设于所述点火端的外部，所述第二燃烧筒套设于所述第一燃烧筒的外部，所述第二燃烧筒的出口端设置于所述第一燃烧筒的出口端的下游，所述第一助燃介质喷口与所述第一燃烧筒连通，所述氨气喷口与所述第二燃烧筒连通。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质喷口包括第二助燃介质喷口，所述氨气喷口设置于所述点火端，所述第二助燃介质喷口连接于所述煤粉气流提供装置且位于所述燃料喷口的上游，所述第二助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流提供装置提供的所述煤粉气流中形成第一混合气流，所述燃料喷口被配置为向所述燃烧装置喷入所述第一混合气流，所述氨气喷口被配置为将所述氨气喷入所述第一混合气流中，所述点火端被配置为点燃所述第一混合气流与所述氨气。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口和第二助燃介质喷口，所述第一助燃介质喷口设置于所述点火端，所述第二助燃介质喷口连接于所述煤粉气流提供装置且位于所述燃料喷口的上游，所述氨气喷口设置于所述第一助燃介质喷口的下游，所述第二助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流提供装置提供的所述煤粉气流中形成第二混合气流，所述燃料喷口被配置为向所述燃烧装置喷入所述第二混合气流，所述点火端被配置为点燃所述第二混合气流，所述第一助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述第二混合气流的火焰中，所述氨气喷口被配置为将所述氨气喷入所述第二混合气流的火焰中。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口，所述第一助燃介质喷口设置于所述点火端，所述氨气喷口连接于所述煤粉气流提供装置且位于所述燃料喷口的上游，所述氨气喷口被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流提供装置提供的所述煤粉气流中形成第三混合气流，所述燃料喷口被配置为向所述燃烧装置喷入所述第三混合气流，所述点火端被配置为点燃所述第三混合气流，所述第一助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述第三混合气流的火焰中。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口，所述氨气喷口设置于所述点火端，所述第一助燃介质喷口设置于所述氨气喷口的下游，所述燃料喷口被配置为向所述燃烧装置喷入所述煤粉气流，所述氨气喷口被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流中，所述点火端被配置为点燃所述煤粉气流和所述氨气，所述第一助燃介质喷口被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流和所述氨气的火焰中。

根据本公开的一些实施例，所述燃烧装置包括第一燃烧筒和第二燃烧筒，所述第一燃烧筒套设于所述点火端的外部，所述第二燃烧筒套设于所述第一燃烧筒的外部，所述第二燃烧筒的出口端设置于所述第一燃烧筒的出口端的下游，所述氨气喷口与所述第一燃烧筒连通，所述第一助燃介质喷口与所述第二燃烧筒连通。

根据本公开的一些实施例，所述助燃介质为纯氧。

根据本公开的一些实施例，多个所述助燃介质喷口沿所述燃烧装置的周向分布。

根据本公开的一些实施例，还包括：

第一流量调节部，被配置为调节所述氨气的流量；和/或

第二流量调节部，被配置为调节所述助燃介质的流量。

本公开的第二方面提供一种锅炉，包括本公开第一方面所述的煤粉与氨气混燃系统。

本公开提供的煤粉与氨气混燃系统中，氨气喷口S2和助燃介质喷口中至少之一设置于燃料喷口S1的下游，煤粉气流、氨气和助燃介质能够在燃烧装置3内充分混合并燃烧。根据不同的煤质，氨可以由煤粉气流的火焰引燃、助燃介质助燃，着火难度降低且可保持氨稳定燃烧、燃尽；也可以与煤粉气流混合后一同引燃，再由助燃介质助燃，保持氨稳定燃烧、燃尽。从而本公开提供的煤粉与氨气混燃系统可以降低燃煤火电机组的碳排放，实现燃煤锅炉碳减排目标。本公开提供的锅炉具有本公开提供的煤粉与氨气混燃系统所具有的优点。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图2为本公开的另一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图3为本公开的又一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图4为本公开的再一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图5为本公开的再一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图6为本公开的再一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图7为本公开的再一些实施例的煤粉与氨气混燃系统的结构示意图。

图1至图7中，各附图标记分别代表：

1、煤粉气流提供装置；2、点火装置；3、燃烧装置；31、第一燃烧筒；32、第二燃烧筒；4、炉膛；5、助燃介质提供装置；6、氨气提供装置；7、第二流量调节部；8、第一流量调节部；S1、燃料喷口；S2、氨气喷口；S31、第一助燃介质喷口；S32、第二助燃介质喷口；f1、煤粉气流的火焰；f2、第一混合气流的火焰；f3、第二混合气流的火焰；f4、第三混合气流的火焰；f5、煤粉气流和氨气的火焰；K、点火端。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在实现本公开的过程中，发明人发现，纯氨与常规的碳氢燃料相比，其层流燃烧速度和热值均比较低，而且点火所需要的能量较高，燃烧极限范围较窄，导致纯氨的燃烧更加困难。由于氨不易燃烧且火焰传播速度低，因此不易保证氨的稳定燃烧和燃尽，对于燃用劣质煤的机组将更加困难。

为改善上述问题，如图1至图7所示，本公开的一些实施例提供一种煤粉与氨气混燃系统，包括燃烧装置3、点火装置2、煤粉气流提供装置1、氨气提供装置6和助燃介质提供装置5。

燃烧装置3的下游端用于与锅炉的炉膛4连通。点火装置2具有设置于燃烧装置3内的点火端K，被配置为点燃输送至点火端K的燃料。煤粉气流提供装置1具有设置于点火端K的上游且与燃烧装置3连通的燃料喷口S1，被配置为向燃烧装置3提供煤粉气流。氨气提供装置6具有与燃烧装置3连通的氨气喷口S2，被配置为向燃烧装置3提供氨气。助燃介质提供装置5具有与燃烧装置3连通的助燃介质喷口，被配置为向燃烧装置3提供助燃介质。其中，氨气喷口S2和助燃介质喷口中至少之一设置于燃料喷口S1的下游。

煤粉气流、氨气和助燃介质在燃烧装置3内混合。点火装置2可以是等离子体发生器、微油点火装置、微气点火装置等。用于输送煤粉的气流可以是一次风，相应地煤粉气流提供装置1可包括煤粉气流输送管路，例如一次风管。氨气提供装置6可以包括储氨罐和连接于氨气喷口S2和储氨罐之间的氨气输送管路，助燃介质提供装置5可以包括助燃介质储罐和连接于助燃介质喷口和助燃介质储罐之间的助燃介质输送管路。

本公开的实施例提供的煤粉与氨气混燃系统中，氨气喷口S2和助燃介质喷口中至少之一设置于燃料喷口S1的下游，煤粉气流、氨气和助燃介质能够在燃烧装置3内充分混合并燃烧。根据不同的煤质，氨可以由煤粉气流的火焰引燃、助燃介质助燃，着火难度降低且可保持氨稳定燃烧、燃尽；也可以与煤粉气流混合后一同引燃，再由助燃介质助燃，保持氨稳定燃烧、燃尽。从而本公开的实施例提供的煤粉与氨气混燃系统可以降低燃煤火电机组的碳排放，实现燃煤锅炉碳减排目标。

在一些实施例中，助燃介质为纯氧。

采用纯氧作为助燃介质，可以降低燃料着火温度，煤粉与氨均更易被点燃，同时提高燃烧速率，达到更好的混烧效果，有效提升煤粉与氨的燃尽率，减少污染物排放，且能够满足劣质煤机组的混氨燃烧需求。

在另一些实施例中，助燃介质也可以为含氧空气，含氧空气中氧的比例可以根据煤质以及煤粉气流和氨气的比例确定。

在一些实施例中，氨气喷口S2和助燃介质喷口沿燃烧装置3的气流方向的位置可调。通过调整助燃介质与氨的加入位置，可以实现不同煤质的煤粉混氨后的良好燃烧。

在一些实施例中，如图1所示，助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口S31，第一助燃介质喷口S31设置于点火端K，氨气喷口S2设置于第一助燃介质喷口S31的下游，燃料喷口S1被配置为向燃烧装置3喷入煤粉气流，点火端K被配置为点燃煤粉气流，第一助燃介质喷口S31被配置为将助燃介质喷入煤粉气流的火焰f1中，氨气喷口S2被配置为将氨气喷入煤粉气流的火焰f1中。

上述实施例中，煤粉气流提供装置1将煤粉气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3中，点火装置2点燃煤粉气流。助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31喷入燃烧装置3点火区域，这样可以使助燃介质直接进入煤粉气流的火焰f1，避免助燃介质被稀释，有助于强化煤粉燃烧，培育稳定且强烈的火焰。氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入点火区域的下游位置，并喷入煤粉气流的火焰f1中，利用已产生的煤粉气流的火焰f1点燃氨气，同时利用纯氧等助燃介质继续助燃氨气，使氨气被点燃并且保持稳定燃烧，既可以解决氨的层流火焰速度较低，难以单独稳定燃烧的问题，还可以增强氨气与煤粉混合的燃烧效果，有助于提高煤粉与氨气的燃尽效率，减少氨逃逸量。

对于以上结构形式的煤粉与氨气混燃系统，其燃烧装置3可以由一级或多级燃烧筒组成。

在一些实施例中，如图2所示，燃烧装置3包括第一燃烧筒31和第二燃烧筒32，第一燃烧筒31套设于点火端K的外部，第二燃烧筒32套设于第一燃烧筒31的外部，第二燃烧筒32的出口端设置于第一燃烧筒31的出口端的下游，第一助燃介质喷口S31与第一燃烧筒31连通，氨气喷口S2与第二燃烧筒32连通。

上述实施例中，煤粉气流提供装置1将煤粉气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3中，点火装置2点燃煤粉气流。助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31喷入燃烧装置3的第一燃烧筒31，氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入燃烧装置3的第二燃烧筒32，利用先通入的纯氧等助燃介质加剧煤粉燃烧，再利用已产生的煤粉气流的火焰f1点燃氨气，同时利用输入的纯氧等助燃介质继续助燃氨气，点燃氨气并使氨气保持稳定燃烧。

在一些实施例中，如图3所示，助燃介质喷口包括第二助燃介质喷口S32，氨气喷口S2设置于点火端K，第二助燃介质喷口S32连接于煤粉气流提供装置1且位于燃料喷口S1的上游，第二助燃介质喷口S32被配置为将助燃介质喷入煤粉气流提供装置1提供的煤粉气流中形成第一混合气流，燃料喷口S1被配置为向燃烧装置3喷入第一混合气流，氨气喷口S2被配置为将氨气喷入第一混合气流中，点火端K被配置为点燃第一混合气流与氨气。

上述实施例中，助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第二助燃介质喷口S32喷入煤粉气流中，与煤粉气流充分混合形成氧气浓度更高的第一混合气流。通过将助燃介质的含氧量设置为适宜的比例，随着助燃介质不断注入，可以逐步形成含氧量大于21％的富氧环境。氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入燃烧装置3的点火区域，与富氧的第一混合气流直接接触混合，然后通过点火装置2点燃，氨气在富氧的环境下更易被点燃。这种第二助燃介质喷口S32和氨气喷口S2的布置方式有助于提升氨煤混合物的点火性能和燃尽特性，保证氨煤混合物稳定、充分燃烧，能够提高锅炉的燃烧效率。

在一些实施例中，如图4所示，助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口S31和第二助燃介质喷口S32，第一助燃介质喷口S31设置于点火端K，第二助燃介质喷口S32连接于煤粉气流提供装置1且位于燃料喷口S1的上游，氨气喷口S2设置于第一助燃介质喷口S31的下游，第二助燃介质喷口S32被配置为将助燃介质喷入煤粉气流提供装置1提供的煤粉气流中形成第二混合气流，燃料喷口S1被配置为向燃烧装置3喷入第二混合气流，点火端K被配置为点燃第二混合气流，第一助燃介质喷口S31被配置为将助燃介质喷入第二混合气流的火焰f3中，氨气喷口S2被配置为将氨气喷入第二混合气流的火焰f3中。

上述实施例中，助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31和第二助燃介质喷口S32同时喷入煤粉气流提供装置1提供的煤粉气流与燃烧装置3的点火区域。煤粉气流提供装置1将第二混合气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3中，点火装置2点燃第二混合气流。一方面，第二混合气流形成氧含量大于21％的富氧环境，另一方面，一部分助燃介质还可通过第一助燃介质喷口S31直接进入第二混合气流的火焰f3中，可强化煤粉的燃烧，有助于培育稳定且强烈的火焰。氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入点火区域的下游位置，并喷入第二混合气流的火焰f3中，利用已产生的第二混合气流的火焰f3点燃氨气，同时利用纯氧继续助燃氨气，使氨气被点燃并且保持稳定燃烧。通过设置第一助燃介质喷口S31和第二助燃介质喷口S32，可以使助燃介质同时加入煤粉气流输送管路与燃烧装置的点火区域，双重增强氨气与煤粉混合的燃烧效果，提高煤粉与氨气的燃尽效率。

在一些实施例中，如图5所示，助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口S31，第一助燃介质喷口S31设置于点火端K，氨气喷口S2连接于煤粉气流提供装置1且位于燃料喷口S1的上游，氨气喷口S2被配置为将氨气喷入煤粉气流提供装置1提供的煤粉气流中形成第三混合气流，燃料喷口S1被配置为向燃烧装置3喷入第三混合气流，点火端K被配置为点燃第三混合气流，第一助燃介质喷口S31被配置为将助燃介质喷入第三混合气流的火焰f4中。

上述实施例中，氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入煤粉气流提供装置1提供的煤粉气流，在煤粉气流，例如一次风粉气流的高速冲击下，可以实现氨气与煤粉的充分接触与混合。随后煤粉气流和氨气形成的第三混合气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3中，并由点火装置2点火燃烧。助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31喷入燃烧装置3的点火区域，通过向点火区域加入纯氧等助燃介质，使助燃介质快速融入第三混合气流的火焰f4中，增加点火区域氧的浓度，促使氨煤混合物在炉膛内稳定、充分燃烧，借助助燃介质加强燃烧反应的同时，增强火焰传播能力，提升氨煤混合物的点火性能和燃尽特性，降低氨逃逸量，从而解决氨煤混合物燃烧不充分、燃烧效率低的问题。

在一些实施例中，如图6所示，助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口S31，氨气喷口S2设置于点火端K，第一助燃介质喷口S31设置于氨气喷口S2的下游，燃料喷口S1被配置为向燃烧装置3喷入煤粉气流，氨气喷口S2被配置为将氨气喷入煤粉气流中，点火端K被配置为点燃煤粉气流和氨气，第一助燃介质喷口S31被配置为将助燃介质喷入煤粉气流和氨气的火焰f5中。

上述实施例中，煤粉气流提供装置1将煤粉气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3的点火区域，氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入燃烧装置3的点火区域，煤粉气流和氨气在点火区域混合后被点燃。助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31喷入点火区域的下游位置，并喷入煤粉气流和氨气的火焰f5中。由于氨气不易被点燃，部分煤粉被点燃后，少量氨气可被燃烧火焰点燃，加入助燃介质后，可进一步强化上游的氨气和煤粉的着火效果，加强火焰传播能力，进而使氨煤混合物燃烧更彻底，显著提升点火性能与燃尽效果。

对于以上结构形式的煤粉与氨气混燃系统，其燃烧装置3可以由一级或多级燃烧筒组成。

在一些实施例中，如图7所示，燃烧装置3包括第一燃烧筒31和第二燃烧筒32，第一燃烧筒31套设于点火端K的外部，第二燃烧筒32套设于第一燃烧筒31的外部，第二燃烧筒32的出口端设置于第一燃烧筒31的出口端的下游，氨气喷口S2与第一燃烧筒31连通，第一助燃介质喷口S31与第二燃烧筒32连通。

上述实施例中，煤粉气流提供装置1将煤粉气流通过燃料喷口S1喷入燃烧装置3中，点火装置2点燃煤粉气流。氨气提供装置6将氨气通过氨气喷口S2喷入燃烧装置3的第一燃烧筒31，助燃介质提供装置5将纯氧等助燃介质通过第一助燃介质喷口S31喷入燃烧装置3的第二燃烧筒32，利用煤粉气流的火焰f5先引燃部分氨气，实现氨气和煤粉的初步混合燃烧，再利用纯氧等助燃介质助燃，加剧混合燃烧反应，强化火焰传播，进一步提高煤粉与氨气的燃尽效率。

在一些实施例中，多个助燃介质喷口沿燃烧装置3的周向分布。

通过设置多个周向分布的助燃介质喷口，可以实现助燃介质的灵活供应，使氨煤混合物均匀地燃烧并充分燃尽。例如，可以是多个第一助燃介质喷口S31沿燃烧装置3的周向均匀地或不均匀地分布于燃烧装置3上；也可以是多个第二助燃介质喷口S32沿燃烧装置3的周向均匀地或不均匀地分布于燃料喷口S1的上游的煤粉气流输送管路上。

在一些实施例中，煤粉与氨气混燃系统还包括第一流量调节部8和/或第二流量调节部7。第一流量调节部8被配置为调节氨气的流量。第二流量调节部7被配置为调节助燃介质的流量。

通过设置第一流量调节部8和第二流量调节部7中至少之一，可以根据煤质和燃烧装置内的燃烧情况实现氨气和助燃介质的比例的灵活调节。第一流量调节部8和第二流量调节部7可以采用风阀。第一流量调节部8可以单独设置在助燃介质储罐上、单独设置在助燃介质输送管路上、或者同时设置于助燃介质储罐和助燃介质输送管路上。第二流量调节部7可以单独设置在储氨罐上、单独设置在氨气输送管路上、或者同时设置于储氨罐和氨气输送管路上。

本公开的一些实施例还提供一种锅炉，包括前述煤粉与氨气混燃系统。本公开的实施例提供的锅炉具有本公开实施例提供的煤粉与氨气混燃系统所具有的优点。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，包括：

燃烧装置(3)，所述燃烧装置(3)的下游端用于与锅炉的炉膛(4)连通；

点火装置(2)，具有设置于所述燃烧装置(3)内的点火端(K)，被配置为点燃输送至所述点火端(K)的燃料；

煤粉气流提供装置(1)，具有设置于所述点火端(K)的上游且与所述燃烧装置(3)连通的燃料喷口(S1)，所述被配置为向所述燃烧装置(3)提供煤粉气流；

氨气提供装置(6)，具有与所述燃烧装置(3)连通的氨气喷口(S2)，被配置为向所述燃烧装置(3)提供氨气；和

助燃介质提供装置(5)，具有与所述燃烧装置(3)连通的助燃介质喷口，被配置为向所述燃烧装置(3)提供助燃介质；

其中，所述氨气喷口(S2)和所述助燃介质喷口中至少之一设置于所述燃料喷口(S1)的下游。

2.根据权利要求1所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口(S31)，所述第一助燃介质喷口(S31)设置于所述点火端(K)，所述氨气喷口(S2)设置于所述第一助燃介质喷口(S31)的下游，所述燃料喷口(S1)被配置为向所述燃烧装置(3)喷入所述煤粉气流，所述点火端(K)被配置为点燃所述煤粉气流，所述第一助燃介质喷口(S31)被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流的火焰(f1)中，所述氨气喷口(S2)被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流的火焰(f1)中。

3.根据权利要求2所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述燃烧装置(3)包括第一燃烧筒(31)和第二燃烧筒(32)，所述第一燃烧筒(31)套设于所述点火端(K)的外部，所述第二燃烧筒(32)套设于所述第一燃烧筒(31)的外部，所述第二燃烧筒(32)的出口端设置于所述第一燃烧筒(31)的出口端的下游，所述第一助燃介质喷口(S31)与所述第一燃烧筒(31)连通，所述氨气喷口(S2)与所述第二燃烧筒(32)连通。

4.根据权利要求1所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质喷口包括第二助燃介质喷口(S32)，所述氨气喷口(S2)设置于所述点火端(K)，所述第二助燃介质喷口(S32)连接于所述煤粉气流提供装置(1)且位于所述燃料喷口(S1)的上游，所述第二助燃介质喷口(S32)被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流提供装置(1)提供的所述煤粉气流中形成第一混合气流，所述燃料喷口(S1)被配置为向所述燃烧装置(3)喷入所述第一混合气流，所述氨气喷口(S2)被配置为将所述氨气喷入所述第一混合气流中，所述点火端(K)被配置为点燃所述第一混合气流与所述氨气。

5.根据权利要求1所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口(S31)和第二助燃介质喷口(S32)，所述第一助燃介质喷口(S31)设置于所述点火端(K)，所述第二助燃介质喷口(S32)连接于所述煤粉气流提供装置(1)且位于所述燃料喷口(S1)的上游，所述氨气喷口(S2)设置于所述第一助燃介质喷口(S31)的下游，所述第二助燃介质喷口(S32)被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流提供装置(1)提供的所述煤粉气流中形成第二混合气流，所述燃料喷口(S1)被配置为向所述燃烧装置(3)喷入所述第二混合气流，所述点火端(K)被配置为点燃所述第二混合气流，所述第一助燃介质喷口(S31)被配置为将所述助燃介质喷入所述第二混合气流的火焰(f3)中，所述氨气喷口(S2)被配置为将所述氨气喷入所述第二混合气流的火焰(f3)中。

6.根据权利要求1所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口(S31)，所述第一助燃介质喷口(S31)设置于所述点火端(K)，所述氨气喷口(S2)连接于所述煤粉气流提供装置(1)且位于所述燃料喷口(S1)的上游，所述氨气喷口(S2)被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流提供装置(1)提供的所述煤粉气流中形成第三混合气流，所述燃料喷口(S1)被配置为向所述燃烧装置(3)喷入所述第三混合气流，所述点火端(K)被配置为点燃所述第三混合气流，所述第一助燃介质喷口(S31)被配置为将所述助燃介质喷入所述第三混合气流的火焰(f4)中。

7.根据权利要求1所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质喷口包括第一助燃介质喷口(S31)，所述氨气喷口(S2)设置于所述点火端(K)，所述第一助燃介质喷口(S31)设置于所述氨气喷口(S2)的下游，所述燃料喷口(S1)被配置为向所述燃烧装置(3)喷入所述煤粉气流，所述氨气喷口(S2)被配置为将所述氨气喷入所述煤粉气流中，所述点火端(K)被配置为点燃所述煤粉气流和所述氨气，所述第一助燃介质喷口(S31)被配置为将所述助燃介质喷入所述煤粉气流和所述氨气的火焰(f5)中。

8.根据权利要求7所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述燃烧装置(3)包括第一燃烧筒(31)和第二燃烧筒(32)，所述第一燃烧筒(31)套设于所述点火端(K)的外部，所述第二燃烧筒(32)套设于所述第一燃烧筒(31)的外部，所述第二燃烧筒(32)的出口端设置于所述第一燃烧筒(31)的出口端的下游，所述氨气喷口(S2)与所述第一燃烧筒(31)连通，所述第一助燃介质喷口(S31)与所述第二燃烧筒(32)连通。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，所述助燃介质为纯氧。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，多个所述助燃介质喷口沿所述燃烧装置(3)的周向分布。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的煤粉与氨气混燃系统，其特征在于，还包括：

第一流量调节部(8)，被配置为调节所述氨气的流量；和/或

第二流量调节部(7)，被配置为调节所述助燃介质的流量。

12.一种锅炉，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的煤粉与氨气混燃系统。

Images