CN207880864U - 一种富氧燃烧节能减排系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种富氧燃烧节能减排系统，包括炉膛、烟道和脱硫塔，其特征在于：脱硫塔前端的烟道中设有臭氧脱硝装置，炉膛使用的燃烧器是富氧燃烧器，富氧燃烧器所需的氧气由制氧装置提供，汽机侧设有储热装置。有益效果：一方面通过使用清洁能源电力，解决了臭氧脱硝装置的运行成本高的问题；另一方面使用内燃式富氧低氮燃烧器减少了炉膛中氮氧化物的生成，使烟道中的氮氧化物含量变低，需要经过臭氧脱硝装置脱硝的氮氧化物总量也变少，所以可以进行臭氧脱硝装置普及应用，达到火力发电低氮排放的需求。使用了清洁能源电力制氧可以为消纳可再生能源做出了贡献，并且汽机侧设置的储热装置可以提升火电机组的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于清洁能源电力利用与火力发电领域，特别涉及一种富氧燃烧节能减排系统。
背景技术
当前环境的保护理念逐渐加强，现在一方面越来越推荐使用清洁能源电力，另一方面对火力发电的生产和排放要求越来越高。
清洁能源电力的产量不受人为控制，导致我国各地不断出现弃风、弃光和弃水电事件，据国家能源局的公开数据，仅2016年全国弃风电量497×108kW·h，弃光率仅西部地区就已达20％，这些清洁能源电力不断的被浪费，实在让人痛心，因此必须想尽办法提高消纳清洁能源的能力。甚至有政策提出当清洁能源富余时，大量使用清洁能源电力或将清洁能源电力转换为其他能量形式存储起来可以给予补助。
与此同时对火力发电燃煤锅炉的烟气排放标准正在逐渐降低，对于氮氧化物甚至提出了近零排放，单纯使用SCR脱硝已经不能满足国家需求。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种富氧燃烧节能减排系统。
一种富氧燃烧节能减排系统，包括炉膛、烟道和脱硫塔，其特征在于：脱硫塔前端的烟道中设有臭氧脱硝装置，炉膛使用的燃烧器是富氧燃烧器，富氧燃烧器所需的氧气由制氧装置提供，汽机侧设有储热装置。
采用上述结构，在烟道中设置臭氧脱硝装置，对烟道影响小，污染小，除氮氧化物效果好。利用储热装置提升汽机侧的灵活性。
进一步，所述制氧装置的出口设有储氧装置，储氧装置的供电由清洁能源电力或厂用直销电提供。
采用上述结构，将多余的氧气储存起来，特别是清洁能源电力处于高峰富余时，加大氧气的产出，将氧气储存，当清洁能源电力处于低谷匮乏时，使用储存装置中的氧气。
进一步，所述制氧装置的供电由清洁能源电力或厂用直销电提供。
采用上述结构，利用清洁能源电力为富氧燃烧器制造氧气，充分利用可再生能源，节省能源消耗。清洁能源电力或厂用直销电都是相对来说较为便宜的电力，可以节约电厂运行成本。
进一步，所述臭氧脱硝装置的臭氧由制臭氧装置提供，该制臭氧装置的原料氧气由所述制氧装置提供。
采用上述结构，采用制氧装置产生的氧气极大的降低了臭氧脱销装置的运行成本，解决了臭氧脱销无法普及应用的问题。同时加大对氧气的使用量，一方面能提高清洁能源电力的消耗，一方面能充分利用氧气，减少制臭氧的成本。
进一步，所述富氧燃烧器是内燃式富氧低氮燃烧器。
采用上述结构，可以降低炉膛内的氮氧化物生成，使排放的氮氧化物降低，减小后序脱硝的负担。
进一步，所述富氧燃烧器所需辅助点火源由燃油系统或LNG系统提供。
进一步，所述制氧装置是采用的深冷空分或变压吸附式制氧。
如上所述，本实用新型的有益效果是：
一方面通过使用清洁能源电力，解决了臭氧脱硝装置的运行成本高的问题；另一方面使用内燃式富氧低氮燃烧器减少了炉膛中氮氧化物的生成，使烟道中的氮氧化物含量变低，需要经过臭氧脱硝装置脱硝的氮氧化物总量也变少，所以可以进行臭氧脱硝装置普及应用，达到火力发电低氮排放的需求。使用了清洁能源电力制氧可以为消纳可再生能源做出了贡献，并且可以为燃烧器所使用，充分的利用了清洁能源电力。并且汽机侧设置的储热装置可以提升火电机组的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
实施例1
一种富氧燃烧节能减排系统，包括炉膛13、烟道14和脱硫塔11，脱硫塔11前端的烟道14中设有臭氧脱硝装置9，炉膛13使用的燃烧器5是富氧燃烧器，富氧燃烧器的氧气由制氧装置2提供，制氧装置2的供电由清洁能源电力1提供，汽机侧设有储热装置15。清洁能源电力1可以是由水利，太阳能，风能，核能等制成。
烟道14中还包括空预器7、电除尘装置8、风机和烟囱12等，在空预器7前端可以设置或不设置SCR脱硝系统6。富氧燃烧器可以使用煤或者天然气或者燃油等物质作为燃料，煤作为燃料可以在富氧燃烧器前端设置制煤系统3，天然气为燃料可以在富氧燃烧器前端设置LNG站4。
本实施例利用先使用清洁能源发电或利用电网上购买的清洁能源电力1为制氧装置2供电，或者还可以使用厂用直销电进行供电。制氧装置是采用的深冷空分或变压吸附式制氧，制氧装置2生成的氧气输送给富氧燃烧器，氧气强化燃料的燃烧，提升燃烧效率。在炉膛13内完全燃烧后进去烟道14中，在烟道14中被SCR脱硝系统6进行初步脱硝，然后被空预器7和电除尘装置8过滤，过滤后的烟气进入臭氧脱硝装置9，臭氧脱销装置9进一步的降低烟气中氮氧化物含量，将烟气中的氮氧化物氧化成高价态，提高烟气中氮氧化物的水溶性，从而进入脱硫塔11中的进行湿法洗脱。
一套臭氧脱硝装置9其运行成本只有臭氧设备的本身的功耗和制取臭氧的氧气。经过了前端的SCR脱硝系统6处理后烟气中的氮氧化物已经减少很多，臭氧脱硝装置9需要氧化的氮氧化物总量变少。而且制取臭氧的氧气通过本实施例中的制氧装置2制成，利用的是相对廉价的清洁能源电力或者厂用直销电，因此能极大的降低了臭氧脱硝装置9的运行成本。抽凝机组往往有供热需求，当锅炉低负荷时，蒸汽发热量难以满足供热，因此需要提供额外进行热量补充。因此在汽机侧添加储热装置15，当锅炉负荷高时，把富余的能量通过储热装置储存起来，当需要锅炉低负荷发电时，降低锅炉的负荷，当低负荷发电的同时又需要供暖时，就可以释放储存的能量进行补充供暖，从而提升火电机组的灵活性。
实施例2
一种富氧燃烧节能减排系统，包括炉膛13、烟道14和脱硫塔11，脱硫塔11前端的烟道14中设有臭氧脱硝装置9，炉膛13使用的燃烧器5是富氧燃烧器，富氧燃烧器的氧气由制氧装置2提供。制氧装置2的供电由清洁能源电力1或厂用直销电提供；制氧装置2的出口设有储氧装置21，储氧装置21的供电由清洁能源电力1或厂用直销电提供。制氧装置是采用的深冷空分或变压吸附式制氧。当使用深冷空分方式制氧的时候，还可以从空气中分离出氮气和氩气，制氧装置的出口设有储氮装置22和储氩装置23，创造更大的经济收益。
烟道14中还包括空预器7、电除尘装置8、风机和烟囱12等，在空预器7前端可以不设置SCR脱硝系统。富氧燃烧器可以使用煤或者天然气或者燃油等物质作为燃料，煤作为燃料可以在富氧燃烧器前端设置制煤系统3，天然气为燃料可以在富氧燃烧器前端设置LNG站4。
所述臭氧脱硝装置9的臭氧由制臭氧装置10提供，该制臭氧装置10的原料氧气由所述制氧装置2提供。所述富氧燃烧器是内燃式富氧低氮燃烧器。在锅炉侧就降低了氮氧化物的生成，因此可以取代SCR脱硝系统，由于不再设置SCR脱销系统，则无需考虑原风机、风量、风压不能满足使用要求带来的风机更换、使用后的风阻、清尘、还原剂、氨水、氨逃逸等，以及使用蒸气和建立氨区、报装等手续，所以臭氧脱硝比SCR脱硝更加便捷有效。
本实施例利用在清洁能源电力处于高峰时，使用清洁能源电力为制氧装置全负荷运行供电，大量产出氧气，一部分供内燃式富氧低氮燃烧器和臭氧脱硝装置使用，绝大部分通过储氧装置将清洁能源电力转化为氧气储存；在清洁能源电力处于低谷时，后序装置消耗的氧气由储氧装置中的氧气提供或者由储氧装置中的氧气结合低负荷运行的制氧装置产出氧气共同提供。汽机侧添加储热装置15，当锅炉负荷高时，把富余的能量通过储热装置储存起来，当需要锅炉低负荷发电时，降低锅炉的负荷，当低负荷发电的同时又需要供暖时，就可以释放储存的能量进行补充供暖，从而提升火电机组的灵活性。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种富氧燃烧节能减排系统，包括炉膛、烟道和脱硫塔，其特征在于：脱硫塔前端的烟道中设有臭氧脱硝装置，炉膛使用的燃烧器是富氧燃烧器，富氧燃烧器所需的氧气由制氧装置提供，汽机侧设有储热装置。
2.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述制氧装置的出口设有储氧装置，储氧装置的供电由清洁能源电力或厂用直销电提供。
3.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述制氧装置的供电由清洁能源电力或厂用直销电提供。
4.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述臭氧脱硝装置的臭氧由制臭氧装置提供，该制臭氧装置的原料氧气由所述制氧装置提供。
5.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述富氧燃烧器是内燃式富氧低氮燃烧器。
6.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述富氧燃烧器所需辅助点火源由燃油系统或LNG系统提供。
7.根据权利要求1所述富氧燃烧节能减排系统，其特征在于：所述制氧装置是采用的深冷空分或变压吸附式制氧。
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| CN108302548A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 重庆富燃科技股份有限公司 | 一种富氧燃烧节能减排系统及方法 |
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