CN205299591U - 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，所述富氧燃烧系统包括锅炉(1)、磨煤机(2)、燃烧器(25)以及省煤器(3)，所述省煤器和所述燃烧器之间并列设置有第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路上分别设置有注氧装置组，所述磨煤机设置于所述第一管路上，所述注氧装置组的出口与磨煤机入口(21)连通，磨煤机出口(22)与所述第一燃烧器入口连通。省煤器和燃烧器之间并列设置有第一管路和第二管路，部分高温烟气经过第二管路注氧后再次进入到炉膛入口参加下次燃烧反应，由于这部分烟气温度较高，燃烧稳定性好，从而提高了富氧燃烧系统的热效率。
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。
目前，现有的富氧燃烧系统能耗较高，将直接降低电厂发电效率，采用富氧燃烧技术的燃煤电站发电效率较常规电站低10％以上，这使电厂发电成本增加。
因此，本实用新型需要提供一种富氧燃烧系统以提高热效率。
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提高热效率。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种富氧燃烧系统，所述富氧燃烧系统包括锅炉、磨煤机、燃烧器以及省煤器，所述省煤器、所述磨煤机和所述燃烧器依次连通，炉膛出口与所述省煤器连通，燃烧器出口与炉膛入口连通，所述燃烧器包括第一燃烧器入口和第二燃烧器入口，其中，所述省煤器和所述燃烧器之间并列设置有第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路上分别设置有注氧装置组，所述磨煤机设置于所述第一管路上，所述注氧装置组的出口与所述磨煤机入口连通，所述磨煤机出口与所述第一燃烧器入口连通。
优选地，所述第二管路上还设置有第一除尘装置，所述第一除尘装置包括除尘装置入口和除尘装置出口，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机和注氧装置，所述除尘装置入口与省煤器出口连通，所述除尘装置出口与所述第一引风机的入口连通，所述注氧装置出口与所述第二燃烧器入口连通。
优选地，所述第二管路上还设置有第一换热器，所述第一换热器包括第一高温烟气入口、第一高温烟气出口、第一低温烟气入口以及第一低温烟气出口，所述第一高温烟气入口与所述省煤器出口连通，所述第一高温烟气出口与所述第一低温烟气入口连通，所述第一低温烟气出口与所述磨煤机入口连通。
优选地，所述第一高温烟气出口和所述第一低温烟气入口之间的管路上设置有依次连通的第二除尘装置和第二引风机，所述第二除尘装置的入口与所述第一高温烟气出口连通，所述第二引风机的出口与所述第一低温烟气入口连通。
优选地，所述第一高温烟气出口和所述第一低温烟气入口之间的管路上设置有能够使部分水分冷凝的烟气冷却装置，所述烟气冷却装置包括冷却装置入口和冷却装置出口，所述冷却装置入口与所述第一高温烟气出口连通，所述冷却装置出口与所述第一低温烟气入口连通。
优选地，所述第一高温烟气出口和所述第一低温烟气入口之间的管路上还设置有第二换热器，所述第二换热器包括第二高温烟气入口、第二高温烟气出口、第二低温烟气入口以及第二低温烟气出口，所述第二高温烟气入口与所述第一高温烟气出口连通，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与所述第一低温烟气入口连通。
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脱硫装置。
优选地，所述注氧装置组设置于所述第二低温烟气出口与所述第一低温烟气入口连通的管路上，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机和注氧装置，所述第一引风机的入口与所述第二低温烟气出口连通，所述注氧装置的出口与所述第一低温烟气入口连通。
优选地，所述省煤器出口与所述第一高温烟气入口之间的管路上设置有烟气流量调节阀。
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二低温烟气出口连通。
通过上述技术方案，通过在省煤器和燃烧器之间设置的第一管路和第二管路，使炉膛出口排出的部分高温烟气注氧后再循环回到炉膛入口参加下次燃烧反应，从而提高了富氧燃烧系统的热效率。
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是本实用新型一种优选的具体实施方式提供的富氧燃烧系统的流程图；
图2是本实用新型一种优选的具体实施方式提供的旋流分离器的截面图。
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省煤器31省煤器入口32省煤器出口
4第一除尘装置41除尘装置入口42除尘装置出口
5第一换热器51第一高温烟气入口52第一高温烟气出口
53第一低温烟气入口54第一低温烟气出口6第二除尘装置
7第二引风机8第二换热器81第二高温烟气入口
82第二高温烟气出口83第二低温烟气入口84第二低温烟气出口
9脱硫装置10烟气冷却装置15冷却装置入口
16冷却装置出口17第一引风机18注氧装置
19烟气流量调节阀23尾气储存装置24烟囱
25燃烧器13第一燃烧器入口14第二燃烧器入口
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。
本实用新型提供一种富氧燃烧系统，所述富氧燃烧系统包括锅炉1、磨煤机2、燃烧器25以及省煤器3，所述省煤器3、所述磨煤机2和所述燃烧器25依次连通，炉膛出口12与所述省煤器3连通，所述燃烧器25出口与炉膛入口11连通，所述燃烧器25包括第一燃烧器入口13和第二燃烧器入口14，其中，所述省煤器3和所述燃烧器25之间并列设置有第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路上分别设置有注氧装置组，所述磨煤机2设置于所述第一管路上，所述注氧装置组的出口与所述磨煤机入口21连通，所述磨煤机出口22与所述第一燃烧器入口13连通。
参照图1，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，省煤器3和燃烧器25之间并列设置有第一管路和第二管路，部分高温烟气经过第二管路注氧后再次进入到炉膛入口11参加下次燃烧反应，由于这部分烟气温度较高，燃烧稳定性好，从而提高了富氧燃烧系统的热效率。燃烧器25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。
为了对再循环烟气进行除尘，继续参照图1和图2，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，所述第二管路上还设置有第一除尘装置4，所述第一除尘装置4包括除尘装置入口41和除尘装置出口42，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机17和注氧装置18，所述除尘装置入口41与所述省煤器出口32连通，所述除尘装置出口42与所述第一引风机17的入口连通，所述注氧装置18出口与所述第二燃烧器入口14连通。
具体地，从省煤器出口32排出的高温烟气进入到第一除尘装置4中至少除去部分飞尘后，经过注氧装置18注氧并充分混合，最后再进入到炉膛入口11中。第一引风机17为烟气的流动提供动力。第一除尘装置4可以为，例如但不限于，电除尘器或旋流分离器，以将高温烟气中的至少部分飞尘分离出来，减少飞尘对后续管路的磨损。旋流分离器结构简单，使用方便，能够有效地降低富氧燃烧系统的初投资。旋流分离器可以设置为，例如但不限于，高效绝热式旋流分离器，该旋流分离器的内侧可以采用耐磨可塑料202覆盖，耐磨可塑料202通过可以钢板203上设置的“Y”型销钉201固定，如图2所示。
继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述第二管路上还设置有第一换热器5，所述第一换热器5包括第一高温烟气入口51、第一高温烟气出口52、第一低温烟气入口53以及第一低温烟气出口54，所述第一高温烟气入口51与所述省煤器出口32连通，所述第一高温烟气出口52与所述第一低温烟气入口53连通，所述第一低温烟气出口54与所述磨煤机入口21连通。省煤器出口32排出的烟气温度较高，为了能够更好地利用这部分能源，可以在省煤器出口32设置第一换热器5。第一低温烟气入口53通入待参加反应的气体，例如但不限于，再循环烟气。在该第一换热器5中，从第一高温烟气入口51进入的高温烟气与从第一低温烟气入口53进入的待参加反应的低温烟气进行热交换，以对待参加反应的低温烟气进行预热，提高能源利用效率。
继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述第一高温烟气出口52和所述第一低温烟气入口53之间的管路上设置有依次连通的第二除尘装置6和第二引风机7，所述第二除尘装置6的入口与所述第一高温烟气出口52连通，所述第二引风机7的出口与所述第一低温烟气入口53连通。具体地，从省煤器出口32排出的高温烟气进入到第二除尘装置6中除去至少部分飞尘，以减少飞尘对后续管路的磨损，提高了富氧燃烧系统的使用寿命。第二引风机7为烟气的流动提供动力。第二除尘装置6可以为，例如但不限于，电除尘器。
继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述第一高温烟气出口52和所述第一低温烟气入口53之间的管路上设置有能够使部分水分冷凝的烟气冷却装置10，所述烟气冷却装置10包括冷却装置入口15和冷却装置出口16，所述冷却装置入口15与所述第一高温烟气出口52连通，所述冷却装置出口16与所述第一低温烟气入口53连通。第一高温烟气出口52排出的高温烟气中混合有水蒸气，该部分烟气通入到烟气冷却装置10中，通过该烟气冷却装置10的冷却作用使得烟气中的水蒸气冷却凝结为液态水并从管路中排出，干燥的烟气从冷却装置出口16排出并进入到磨煤机2中，将磨煤机2中的煤粉输送到炉膛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。
继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述第一高温烟气出口52和所述第一低温烟气入口53之间的管路上还设置有第二换热器8，所述第二换热器8包括第二高温烟气入口81、第二高温烟气出口82、第二低温烟气入口83以及第二低温烟气出口84，所述第二高温烟气入口81与所述第一高温烟气出口52连通，所述第二高温烟气出口82与所述冷却装置入口15连通，所述冷却装置出口16与所述第二低温烟气入口83连通，所述第二低温烟气出口84与所述第一低温烟气入口53连通。由于经过烟气冷却装置10后的烟气温度较低，为了防止烟气温度过低对富氧燃烧系统的管路造成低温腐蚀，可以在烟气冷却装置10后设置第二换热器8。从第二高温烟气出口82排出的高温烟气进入到烟气冷却装置10冷却后，再通入到第二低温烟气入口83中，使高温烟气与低温烟气在第二换热器8中进行热交换，从而进一步提高了能源利用率。
为了防止烟气对大气形成污染，继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述第二高温烟气出口82与所述冷却装置入口15连通的管路上设置有脱硫装置9。
继续参照图1，作为本实用新型一种优选的具体实施方式，所述注氧装置组设置于所述第二低温烟气出口84与所述第一低温烟气入口53连通的管路上，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机17和注氧装置18，所述第一引风机17的入口与所述第二低温烟气出口84连通，所述注氧装置18的出口与所述第一低温烟气入口53连通。通过注氧装置18为管路中的待参加反应的烟气添加氧气，并使两者在该注氧装置18中充分混合。第一引风机17能够为烟气的流动提供动力。
继续参照图1，作为本实用新型另一种优选的具体实施方式，所述省煤器出口32与所述第一高温烟气入口51之间的管路上设置有烟气流量调节阀19。该烟气流量调节阀19能够控制管路中烟气的流量，以在锅炉点火时调小甚至关闭第一管路；另外，在锅炉正常运行时，还可以根据锅炉的燃烧工况调节第一管路的待反应气体的流量。
继续参照图1，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尾气储存装置23和/或烟囱24，所述尾气储存装置23的入口和/或所述烟囱24的入口与所述第二低温烟气出口84连通。经过第二除尘装置6和脱硫装置9对烟气进行净化处理后，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。
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，所述富氧燃烧系统包括锅炉(1)、磨煤机(2)、燃烧器(25)以及省煤器(3)，所述省煤器(3)、所述磨煤机(2)和所述燃烧器(25)依次连通，炉膛出口(12)与所述省煤器(3)连通，所述燃烧器(25)出口与炉膛入口(11)连通，所述燃烧器(25)包括第一燃烧器入口(13)和第二燃烧器入口(14)，其特征在于，所述省煤器(3)和所述燃烧器(25)之间并列设置有第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路上分别设置有注氧装置组，所述磨煤机(2)设置于所述第一管路上，所述注氧装置组的出口与磨煤机入口(21)连通，磨煤机出口(22)与所述第一燃烧器入口(13)连通。
2.根据权利要求1所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第二管路上还设置有第一除尘装置(4)，所述第一除尘装置(4)包括除尘装置入口(41)和除尘装置出口(42)，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机(17)和注氧装置(18)，所述除尘装置入口(41)与省煤器出口(32)连通，所述除尘装置出口(42)与所述第一引风机(17)的入口连通，所述注氧装置(18)出口与所述第二燃烧器入口(14)连通。
3.根据权利要求1所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第二管路上还设置有第一换热器(5)，所述第一换热器(5)包括第一高温烟气入口(51)、第一高温烟气出口(52)、第一低温烟气入口(53)以及第一低温烟气出口(54)，所述第一高温烟气入口(51)与省煤器出口(32)连通，所述第一高温烟气出口(52)与所述第一低温烟气入口(53)连通，所述第一低温烟气出口(54)与所述磨煤机入口(21)连通。
4.根据权利要求3所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第一高温烟气出口(52)和所述第一低温烟气入口(53)之间的管路上设置有依次连通的第二除尘装置(6)和第二引风机(7)，所述第二除尘装置(6)的入口与所述第一高温烟气出口(52)连通，所述第二引风机(7)的出口与所述第一低温烟气入口(53)连通。
5.根据权利要求3所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第一高温烟气出口(52)和所述第一低温烟气入口(53)之间的管路上设置有能够使至少部分水分冷凝的烟气冷却装置(10)，所述烟气冷却装置(10)包括冷却装置入口(15)和冷却装置出口(16)，所述冷却装置入口(15)与所述第一高温烟气出口(52)连通，所述冷却装置出口(16)与所述第一低温烟气入口(53)连通。
6.根据权利要求5所述的富氧燃烧系统，其特征在于，所述第一高温烟气出口(52)和所述第一低温烟气入口(53)之间的管路上还设置有第二换热器(8)，所述第二换热器(8)包括第二高温烟气入口(81)、第二高温烟气出口(82)、第二低温烟气入口(83)以及第二低温烟气出口(84)，所述第二高温烟气入口(81)与所述第一高温烟气出口(52)连通，所述第二高温烟气出口(82)与所述冷却装置入口(15)连通，所述冷却装置出口(16)与所述第二低温烟气入口(83)连通，所述第二低温烟气出口(84)与所述第一低温烟气入口(53)连通。
7.根据权利要求6所述富氧燃烧系统，其特征在于，所述第二高温烟气出口(82)与所述冷却装置入口(15)连通的管路上设置有脱硫装置(9)。
8.根据权利要求6所述富氧燃烧系统，其特征在于，所述注氧装置组设置于所述第二低温烟气出口(84)与所述第一低温烟气入口(53)连通的管路上，所述注氧装置组包括依次连通的第一引风机(17)和注氧装置(18)，所述第一引风机(17)的入口与所述第二低温烟气出口(84)连通，所述注氧装置(18)的出口与所述第一低温烟气入口(53)连通。
9.根据权利要求8所述富氧燃烧系统，其特征在于，所述省煤器出口(32)与所述第一高温烟气入口(51)之间的管路上设置有烟气流量调节阀(19)。
10.根据权利要求6所述富氧燃烧系统，其特征在于，所述富氧燃烧系统还包括尾气储存装置(23)和/或烟囱(24)，所述尾气储存装置(23)的入口和/或所述烟囱(24)的入口与所述第二低温烟气出口(84)连通。
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| CN106090895A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-09 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 高效烟气再循环富氧燃烧系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |