CN205299590U - 富氧燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及富氧燃烧系统，其中，该富氧燃烧系统包括锅炉(1)和磨煤机(2)，所述锅炉的炉膛入口(11)与所述磨煤机的磨煤机出口(22)连通，所述锅炉的炉膛出口(12)与所述磨煤机的磨煤机入口(21)连通，在所述炉膛出口与所述磨煤机入口之间的管路上设置有用于向所述锅炉供应氧气的注氧装置组和用于使烟气内至少一部分水分冷凝的烟气冷却装置。在该技术方案中，在炉膛出口和磨煤机入口之间的管路上设置烟气冷却装置，通过该烟气冷却装置的冷却作用将烟气中含有的水汽凝结形成液态水，并使其从该炉膛出口和磨煤机入口之间的管路中排出，从而可以防止烟气中的水分再次进入炉膛内对炉膛及锅炉系统的各管路造成损害。
Description
技术领域
本实用新型涉及富氧燃烧技术，具体地，涉及一种富氧燃烧系统。
背景技术
富氧燃烧技术是在现有电站锅炉系统基础上，以高于空气氧气含量的含氧气体进行燃烧的技术，是一种高效的节能燃烧技术。
富氧燃烧技术主要特点包括：(1)用高纯度的O2和CO2混合气代替常规的助燃空气；(2)通过烟气再循环来获得较高体积浓度的CO2烟气；(3)以较小的代价冷凝压缩后实现CO2的封存或资源化利用，较为容易实现大规模化CO2富集和减排。由于这种燃烧方式与现有电站燃烧方式在技术具有良好的承接性，也容易被电力行业接受。
现有技术中煤粉采用富氧燃烧时，与常规煤粉燃烧一样会产生大量的水分，如果直接将富氧燃烧产生的烟气作为再循环烟气，循环烟气中的水会随烟气循环而出现富集现象，又因为烟气中含有SOx，水分与其结合后会形成酸性物质，从而对烟风道、炉膛、受热面等产生腐蚀，在炉内会产生严重的受热面的高温腐蚀。除此，在富氧燃烧系统的尾部低温烟道段会形成酸腐蚀，降低富氧锅炉系统烟风管道、设备的使用寿命。
因此，需要提供一种能够除去烟气中水分的富氧燃烧系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种富氧燃烧系统以将烟气中的水分去除。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种富氧燃烧系统，其中，该富氧燃烧系统包括锅炉和磨煤机，所述锅炉的炉膛入口与所述磨煤机的磨煤机出口连通，所述锅炉的炉膛出口与所述磨煤机的磨煤机入口连通，在所述炉膛出口与所述磨煤机入口之间的管路上设置有用于向所述锅炉供应氧气的注氧装置组和用于使烟气内至少一部分水分冷凝的烟气冷却装置。
优选地，所述富氧燃烧系统还包括第二烟气换热器，所述第二烟气换热器设置在所述炉膛出口与所述炉膛入口之间的管路上，所述第二烟气换热器包括第二高温烟气入口、第二高温烟气出口、第二低温烟气入口和第二低温烟气出口，所述烟气冷却装置包括冷却装置入口和冷却装置出口，所述第二高温烟气入口与所述炉膛出口连通，所述第二高温烟气出口与所述冷却装置入口连通，所述冷却装置出口与所述第二低温烟气入口连通，所述第二低温烟气出口通过两个管路与所述炉膛入口连通。
优选地，所述第二高温烟气出口与所述冷却装置入口连通的管路上设置有除尘装置和第二引风机，所述除尘装置、所述第二引风机以及所述烟气冷却装置依次连通。
优选地，所述富氧燃烧系统还包括第一烟气换热器，所述第一烟气换热器设置于所述第二引风机与所述第二低温烟气入口连通的管路上，所述第一烟气换热器包括第一高温烟气入口、第一高温烟气出口、第一低温烟气入口和第一低温烟气出口，所述第一高温烟气入口与所述第二引风机连通，所述第一高温烟气出口与所述冷却装置入口连通，所述第一低温烟气入口与所述冷却装置出口连通，所述第一低温烟气出口与所述第二低温烟气入口连通。
优选地，所述第一高温烟气出口和所述冷却装置入口之间的管路上设置有脱硫装置。
优选地，所述富氧燃烧系统还包括尾气储存装置和/或烟囱，所述尾气储存装置的入口和/或所述烟囱的入口与所述脱硫装置的出口连通。
优选地，所述富氧燃烧系统还包括尾气储存装置和/或烟囱，所述尾气储存装置的入口和/或所述烟囱的入口与所述第一低温烟气出口连通。
优选地，所述注氧装置组设置于所述第二低温烟气入口与所述第一低温烟气出口之间的管路上，所述注氧装置组包括第一引风机和注氧装置，所述注氧装置包括注氧装置入口和注氧装置出口，所述第一引风机的引风机入口与所述第一低温烟气出口连通，所述第一引风机的引风机出口与所述注氧装置入口连通，所述注氧装置出口与所述第二低温烟气入口连通。
优选地，所述富氧燃烧系统还包括燃烧器，所述燃烧器设置于所述炉膛入口，所述燃烧器包括燃烧器出口、第一燃烧器入口和第二燃烧器入口，所述燃烧器出口与所述炉膛入口连通，所述第一燃烧器入口与所述磨煤机出口连通，所述磨煤机入口与所述第二低温烟气出口连通，所述第二燃烧器入口与所述第二低温烟气出口连通。
优选地，所述注氧装置组有两个且并列设置，每个所述注氧装置组通过所述第二烟气加热器分别与所述第二燃烧器入口和所述磨煤机入口连通。
通过上述技术方案，在炉膛出口和磨煤机入口之间的管路上设置烟气冷却装置，通过该烟气冷却装置的冷却作用将烟气中含有的水汽凝结形成液态水滴，并从该炉膛出口和磨煤机入口之间的管路中清除，从而可以防止烟气中的水分再次进入炉膛内对炉膛及锅炉系统的各管路造成损害。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型一种具体实施方式提供的富氧燃烧系统的流程图；
图2是本实用新型另一种具体实施方式提供的富氧燃烧系统的流程图；
图3是本实用新型另一种具体实施方式提供的富氧燃烧系统的流程图。
附图标记说明
1锅炉11炉膛入口12炉膛出口
2磨煤机21磨煤机入口22磨煤机出口
3烟气冷却装置31冷却装置入口32冷却装置出口
4第一烟气换热器41第一低温烟气入口42第一低温烟气出口
43第一高温烟气入口44第一高温烟气出口5脱硫装置
6燃烧器61第一燃烧器入口63第二燃烧器入口
7第二烟气换热器71第二高温烟气入口72第二高温烟气出口
73第二低温烟气入口74第二低温烟气出口8注氧装置
81注氧装置入口82注氧装置出口9第一引风机
10尾气储存装置13烟囱14除尘装置
15第二引风机
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的顺序词如“第一、第二”通常是为了能够更好地描述本实用新型，并不能说明构件具有先后主次之分。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种富氧燃烧系统，其中，该富氧燃烧系统包括锅炉1和磨煤机2，所述锅炉1的炉膛入口11与所述磨煤机2的磨煤机出口22连通，所述锅炉1的炉膛出口12与所述磨煤机2的磨煤机入口21连通，在所述炉膛出口12与所述磨煤机入口21之间的管路上设置有用于向所述锅炉1供应氧气的注氧装置组和用于使烟气内至少一部分水分冷凝的烟气冷却装置3。
参照图1至图3，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，锅炉内产生的烟气从炉膛出口排出并通入到烟气冷却装置3中，通过该烟气冷却装置3将烟气进行冷却使得烟气中的水蒸气冷却凝结为液态水并从管路中排出，干燥的烟气从烟气冷却装置3中排出并通过注氧装置组添加氧气并混合后进入到磨煤机2中，将磨煤机2中的煤粉输送到炉膛后并与煤粉一起参加燃烧反应。由于烟气在再循环前已经完成了除水分的过程，从而避免了再循环过程中水分对炉膛及锅炉管路的损坏，提高了富氧燃烧系统的使用寿命。
为了进一步提高能源的利用率，可以利用炉膛出口12的烟气对参加再循环的烟气进行加热。继续参照图1至图3，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述富氧燃烧系统还包括第二烟气换热器7，所述第二烟气换热器7设置在所述炉膛出口12与所述炉膛入口11之间的管路上。具体地，所述第二烟气换热器7包括第二高温烟气入口71、第二高温烟气出口72、第二低温烟气入口73和第二低温烟气出口74，所述烟气冷却装置3包括冷却装置入口31和冷却装置出口32，所述第二高温烟气入口71与所述炉膛出口12连通，所述第二高温烟气出口72与所述冷却装置入口31连通，所述冷却装置出口32与所述第二低温烟气入口73连通，所述第二低温烟气出口74通过两个管路与所述炉膛入口11连通。
由于烟气冷却装置3的冷却作用，使得烟气温度在进入烟气冷却装置3前和经过烟气冷却装置3后存在较大差异，因此可以在炉膛出口12的管路上设置第二烟气换热器7，并设置为第二高温烟气出口72与冷却装置入口31连通，冷却装置出口32与第二低温烟气入口73连通，因此在第二烟气换热器7内，高温烟气能够对低温烟气进行预热，提高了能源的利用率。
为了使尾气在管路中顺畅流动，继续参照图1至图3，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，第二高温烟气出口72与冷却装置入口31连通的管路上设置有除尘装置14和第二引风机15，除尘装置14、第二引风机15以及烟气冷却装置3依次连通。烟气经过除尘装置14后能够使烟气中的颗粒状杂质去除，防止该颗粒状杂质排放到空气中对大气造成污染，第二引风机15为管路中流动的烟气提供动力，从而使烟气的流动更加顺畅。
继续参照图1至图3，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，富氧燃烧系统还包括第一烟气换热器4，第一烟气换热器4设置于第二引风机15与第二低温烟气入口73连通的管路上，第一烟气换热器4包括第一高温烟气入口43、第一高温烟气出口44、第一低温烟气入口41和第一低温烟气出口42。具体地，第一高温烟气入口43与第二引风机15连通，第一高温烟气出口44与冷却装置入口31连通，第一低温烟气入口41与冷却装置出口32连通，第一低温烟气出口42与第二低温烟气入口73连通。
第一烟气换热器4与上述的第二烟气换热器7的作用类似，都是使用进入烟气冷却装置3前的烟气为经过烟气冷却装置3后的烟气进行加热的，以防止烟气温度过低对富氧燃烧系统管路造成低温腐蚀。
为了防止烟气对大气形成污染，继续参照图1至图3，作为一种优选的具体实施方式，第一高温烟气出口44和冷却装置入口31之间的管路上设置有脱硫装置5。
参照图3，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，富氧燃烧系统还包括尾气储存装置10和/或烟囱13，尾气储存装置10的入口和/或烟囱13的入口与脱硫装置5的出口连通。经过除尘装置14和脱硫装置5对烟气进行处理后，烟气可以经过烟囱13排放到大气中，也可以进入到尾气储存装置10中进行储存。将尾气储存装置10和/或烟囱13设置于脱硫装置5的出口处，可以使需要进行再循环的烟气经过烟气冷却装置3，不需要参加再循环的烟气则无需经过烟气冷却装置3，减小了烟气冷却装置3的尺寸，从而降低了生产成本。
参照图1和图2，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，富氧燃烧系统还包括尾气储存装置10和/或烟囱13，尾气储存装置10的入口和/或烟囱13的入口与第一低温烟气出口42连通。经过除尘装置14和脱硫装置5对烟气进行处理后，烟气可以经过烟囱13排放到大气中，也可以进入到尾气储存装置10中进行储存。
参照图1至图3，作为一种优选的具体实施方式，注氧装置组设置于第二低温烟气入口73与第一低温烟气出口42之间的管路上，注氧装置组包括第一引风机9和注氧装置8，注氧装置8包括注氧装置入口81和注氧装置出口82，第一引风机9的引风机入口与第一低温烟气出口42连通，第一引风机9的引风机出口与所述注氧装置入口81连通，注氧装置出口82与第二低温烟气入口73连通。烟气经过第一低温烟气出口42后，在第一引风机9的驱动作用下进入到注氧装置8内，在注氧装置8中与氧气混合，例如但不限于，注氧装置8中的注氧比例可以为21％-26％。
参照图1至图3，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，富氧燃烧系统还包括燃烧器6，燃烧器6设置于炉膛入口11，燃烧器6包括燃烧器出口、第一燃烧器入口61和第二燃烧器入口63，燃烧器出口与炉膛入口11连通，第一燃烧器入口61与磨煤机出口22连通，磨煤机入口21与第二低温烟气出口74连通，第二燃烧器入口63与第二低温烟气出口74连通。经过第二烟气换热器7加热后的烟气从第二低温烟气出口74排出并分为两个管路，第一管路上可以设置有磨煤机2，烟气在该第一管路内流动并作为煤粉的输送介质将煤粉输送到第一燃烧器入口61内；第二低温烟气出口74可以通过第二管路直接与第二燃烧器入口63连通。混合有氧气的烟气与混合有煤粉的烟气经过燃烧器6后在炉膛内充分混合并参加燃烧反应。燃烧器6可以有多种形式，例如但不限于，可以采用四角切圆布置的直流燃烧器，也可以采用对冲布置的旋流燃烧器。
参考图1，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，注氧装置组有两个且并列设置，每个注氧装置组通过第二烟气加热器7分别与第二燃烧器入口63和磨煤机入口21连通。具体地，注氧装置组设置于第二低温烟气入口73与第一低温烟气出口42之间的管路上，且该注氧装置组有两个，一个注氧装置组通过第一管路与磨煤机入口21连通，另一个注氧装置组通过第二管路与第二燃烧器入口63连通。为了给两个管路中的烟气加热，可以分别在第一管路和第二管路上设置第二烟气换热器7。第一管路和第二管路上的注氧比例可以分别控制，例如但不限于，第一管路上注氧比例为10％-20％，第二管路上的注氧比例为25％-35％。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种富氧燃烧系统，其特征在于，该富氧燃烧系统包括锅炉(1)和磨煤机(2)，所述锅炉(1)的炉膛入口(11)与所述磨煤机(2)的磨煤机出口(22)连通，所述锅炉(1)的炉膛出口(12)与所述磨煤机(2)的磨煤机入口(21)连通，在所述炉膛出口(12)与所述磨煤机入口(21)之间的管路上设置有用于向所述锅炉(1)供应氧气的注氧装置组和用于使烟气内至少一部分水分冷凝的烟气冷却装置(3)。
2.根据权利要求1所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括第二烟气换热器(7)，所述第二烟气换热器(7)设置在所述炉膛出口(12)与所述炉膛入口(11)之间的管路上，所述第二烟气换热器(7)包括第二高温烟气入口(71)、第二高温烟气出口(72)、第二低温烟气入口(73)和第二低温烟气出口(74)，所述烟气冷却装置(3)包括冷却装置入口(31)和冷却装置出口(32)，所述第二高温烟气入口(71)与所述炉膛出口(12)连通，所述第二高温烟气出口(72)与所述冷却装置入口(31)连通，所述冷却装置出口(32)与所述第二低温烟气入口(73)连通，所述第二低温烟气出口(74)通过两个管路与所述炉膛入口(11)连通。
3.根据权利要求2所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第二高温烟气出口(72)与所述冷却装置入口(31)连通的管路上设置有除尘装置(14)和第二引风机(15)，所述除尘装置(14)、所述第二引风机(15)以及所述烟气冷却装置(3)依次连通。
4.根据权利要求3所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括第一烟气换热器(4)，所述第一烟气换热器(4)设置于所述第二引风机(15)与所述第二低温烟气入口(73)连通的管路上，所述第一烟气换热器(4)包括第一高温烟气入口(43)、第一高温烟气出口(44)、第一低温烟气入口(41)和第一低温烟气出口(42)，所述第一高温烟气入口(43)与所述第二引风机(15)连通，所述第一高温烟气出口(44)与所述冷却装置入口(31)连通，所述第一低温烟气入口(41)与所述冷却装置出口(32)连通，所述第一低温烟气出口(42)与所述第二低温烟气入口(73)连通。
5.根据权利要求4所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第一高温烟气出口(44)和所述冷却装置入口(31)之间的管路上设置有脱硫装置(5)。
6.根据权利要求5所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括尾气储存装置(10)和/或烟囱(13)，所述尾气储存装置(10)的入口和/或所述烟囱(13)的入口与所述脱硫装置(5)的出口连通。
7.根据权利要求4所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括尾气储存装置(10)和/或烟囱13，所述尾气储存装置(10)的入口和/或烟囱13的入口与所述第一低温烟气出口(42)连通。
8.根据权利要求4所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述注氧装置组设置于所述第二低温烟气入口(73)与所述第一低温烟气出口(42)之间的管路上，所述注氧装置组包括第一引风机(9)和注氧装置(8)，所述注氧装置(8)包括注氧装置入口(81)和注氧装置出口(82)，所述第一引风机(9)的引风机入口与所述第一低温烟气出口(42)连通，所述第一引风机(9)的引风机出口与所述注氧装置入口(81)连通，所述注氧装置出口(82)与所述第二低温烟气入口(73)连通。
9.根据权利要求2所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括燃烧器(6)，所述燃烧器(6)设置于所述炉膛入口(11)，所述燃烧器(6)包括燃烧器出口、第一燃烧器入口(61)和第二燃烧器入口(63)，所述燃烧器出口与所述炉膛入口(11)连通，所述第一燃烧器入口(61)与所述磨煤机出口(22)连通，所述磨煤机入口(21)与所述第二低温烟气出口(74)连通，所述第二燃烧器入口(63)与所述第二低温烟气出口(74)连通。
10.根据权利要求9所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述注氧装置组有两个且并列设置，每个所述注氧装置组通过所述第二烟气加热器(7)分别与所述第二燃烧器入口(63)和所述磨煤机入口(21)连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |