CN220287424U - 循环流化床锅炉系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种循环流化床锅炉系统,包括循环流化床锅炉和一次风机,所述循环流化床锅炉的底部设置有一次风入口;所述一次风机被配置为低氧气源通入所述一次风入口,所述低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量;其中,通入所述一次风入口的所述低氧气源被配置为使燃料保持流化状态。相对于现有的循环流化床锅炉,本公开的循环流化床锅炉在低氧气源从一次风入口通入密相区后,密相区内的含氧量能够有效降低,防止出现流化床到密相区内出现局部富氧的情况,使燃料在密相区内燃烧时的温度降低,从而降低了燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量。而且,本公开的低氧气源也不会对循环流化床锅炉系统中的风机产生腐蚀。

Description

循环流化床锅炉系统
技术领域
本公开涉及锅炉机械领域,更准确地说,特别涉及一种循环流化床锅炉系统。
背景技术
随着全球对环保问题越来越重视,我国作为二氧化硫排放大国,国家对环保工作的日益重视,减排形势日趋严峻,烟气减排势在必行。
其中,因此针对于循环流化床锅炉系统,出现了很多降低用来降低氮氧化物(NOX)的减排措施。除了采用低氮燃料,结合SNCR脱硝技术,在现有技术中,还出现了采用烟气再循环系统的循环流化床锅炉系统。虽然烟气再循环系统对氮氧化物的降低有作用,但同时由于烟气进入循环流化床锅炉系统的风机入口后温度会突然降低,SO2、SO3等成分会在风机上形成硫酸雾露珠,导致风机出现了严重的露点腐蚀,影响循环流化床锅炉系统的安全运行。
实用新型内容
本公开为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种清洁基站及清洁系统。
根据本公开的第一方面,提供了一种循环流化床锅炉系统,包括:
循环流化床锅炉,所述循环流化床锅炉的底部设置有一次风入口;
一次风机,所述一次风机被配置为低氧气源通入所述一次风入口,所述低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量;
其中,通入所述一次风入口的所述低氧气源被配置为使燃料保持流化状态。
在本公开的一个实施例中,所述低氧气源包括空气和二氧化碳气源,所述二氧化碳气源中的氧气含量低于预设值。
在本公开的一个实施例中,所述二氧化碳气源中不含有氧气。
在本公开的一个实施例中,所述二氧化碳气源还包括氮气。
在本公开的一个实施例中,所述二氧化碳气源中的硫化氢的含量低于10ppm。
在本公开的一个实施例中,所述低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:10~1:2。
在本公开的一个实施例中,所述低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:5。
在本公开的一个实施例中,所述循环流化床锅炉的侧壁上对应密相区和稀相区之间的位置设置有二次风入口;
所述循环流化床锅炉系统被配置为将高氧气源通入所述二次风入口,所述高氧气源中的氧气含量低于所述低氧气源中氧气含量。
在本公开的一个实施例中,所述高氧气源为空气。
在本公开的一个实施例中,所述高氧气源的流量被配置为大于所述低氧气源的流量。
在本公开的一个实施例中,所述低氧气源被配置为与至少两个一次风入口连通,以向至少两个循环流化床锅炉提供低氧气源。
在本公开的循环流化床锅炉系统的工作过程中,一次风机能够持续将低氧气源通入一次风入口,由于通入一次风入口的低氧气源能够使燃料保持流化状态,从而有效保证循环流化床锅炉内燃料的流化效率。又由于低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量,相对于现有的循环流化床锅炉,本公开的循环流化床锅炉在低氧气源从一次风入口通入密相区后,密相区内的含氧量能够有效降低,防止出现流化床到密相区内出现局部富氧的情况,使燃料在密相区内燃烧时的温度降低,从而降低了燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量,也就有效降低了循环流化床锅炉系统所产生的污染。而且,本公开的低氧气源不含有硫氧化物,也就不会对循环流化床锅炉系统中的风机产生腐蚀,从而有效延长了风机的使用寿命,降低了风机的使用成本。
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
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的循环流化床锅炉的结构示意图;
图1中各组件名称和附图标记之间的对应关系如下:
1、循环流化床锅炉;11、一次风室;12、流化床;13、密相区;14、稀相区;2、一次风机;3、二次风机;4、旋风分离器。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到: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。
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。
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,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
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。
下面结合附图对本公开的具体实施方式进行描述。
在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
在本文中,“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分,而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中,“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制,还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
除非另有说明,本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围,也包括含于其中的若干子范围。
本公开提供了一种循环流化床锅炉系统,包括循环流化床锅炉和一次风机,其中,循环流化床锅炉的底部设置有一次风入口,一次风机被配置为低氧气源通入一次风入口,低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量;其中,通入一次风入口的低氧气源被配置为使燃料保持流化状态。
这样,在本公开的循环流化床锅炉系统的工作过程中,一次风机能够持续将低氧气源通入一次风入口,由于通入一次风入口的低氧气源能够使燃料保持流化状态,从而有效保证循环流化床锅炉内燃料的流化效率。又由于低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量,相对于现有的循环流化床锅炉,本公开的循环流化床锅炉在低氧气源从一次风入口通入密相区后,密相区内的含氧量能够有效降低,防止出现流化床到密相区内出现局部富氧的情况,使燃料在密相区内燃烧时的温度降低,从而降低了燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量,也就有效降低了循环流化床锅炉系统所产生的污染。而且,本公开的低氧气源不含有硫氧化物,也就不会对循环流化床锅炉系统中的风机产生腐蚀,从而有效延长了风机的使用寿命,降低了风机的使用成本。
为了便于理解,下面参照图1,结合一个实施例详细地说明本公开的循环流化床锅炉系统的具体结构及其工作原理。
本公开提供了一种循环流化床锅炉系统,包括循环流化床锅炉1和一次风机2和二次风机3,其中,循环流化床锅炉1内部由上到下可以分为一次风室11,流化床12、密相区13和稀相区14,一次风机2用于向一次风室11通入气源,二次风机3用于向密相区13和稀相区14之间的区域通入气源,而且在循环流化床锅炉1的排烟管道上设置有旋风分离器4。
在循环流化床锅炉1的工作过程中,燃料会通入流化床12中,然后在一次风的作用下,燃料会发生流化并向上运动,其中,颗粒较大的燃料会停留于密相区13,颗粒较小的燃料会进入稀相区14,直至进入排烟管道;旋风分离器4会将烟气中的燃料颗粒重新输送至流化床12,从而使燃料得到充分利用。
在本公开的循环流化床锅炉系统中,一次风机2被配置为低氧气源通入一次风入口,低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量,且不含有硫氧化物;其中,通入一次风入口的低氧气源被配置为使燃料保持流化状态。在本公开中,不含有硫氧化物指的是不仅是完全不含有硫氧化物,也可以包括仅含有痕量硫氧化物的情况。
这样,在本公开的循环流化床锅炉系统的工作过程中,一次风机2能够持续将低氧气源通入一次风入口,由于通入一次风入口的低氧气源能够使燃料保持流化状态,从而有效保证循环流化床锅炉1内燃料的流化效率。又由于低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量,相对于现有的循环流化床锅炉1,本公开的循环流化床锅炉1在低氧气源从一次风入口通入密相区13后,密相区13内的含氧量能够有效降低,防止出现流化床12到密相区13内出现局部富氧的情况,使燃料在密相区13内燃烧时的温度降低,从而降低了燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量,也就有效降低了循环流化床锅炉系统所产生的污染。而且,本公开的低氧气源不含有硫氧化物,也就不会对循环流化床锅炉系统中的风机产生腐蚀,从而有效延长了风机的使用寿命,降低了风机的使用成本。
进一步的,在本公开的一个实施例中,低氧气源包括空气和二氧化碳气源,二氧化碳气源中的氧气含量低于预设值。
本公开的二氧化碳气源中可以选择煅烧法、炭窑法所得二氧化碳或合成氨工艺中的副产物,至少保证二氧化碳气源中的氧气含量低于预设值,且不含有硫氧化物即可。
由于低氧气源包括空气和二氧化碳气源,二氧化碳气源中的氧气含量低于预设值,这样,可以保证一次风中的氧气含量低于空气中的氧气含量,从而使密相区13内的含氧量能够有效降低,进而降低了燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量。
进一步的,在本公开的一个实施例中,二氧化碳气源中不含有氧气。由于二氧化碳气源中不含有氧气,可以通过控制低氧气源中空气和二氧化碳气源之间的配比,来精确控制低氧气源的氧气含量,从而有效控制燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量。
可以理解的是,由于通过上述工艺所得二氧化碳气源通常含有氮气,而且在循环流化床锅炉1内炉温通常在850℃至950℃之间,氮气不会与氧气反应,所以,在本公开的一个实施例中,二氧化碳气源还包括氮气,这样可以无需除去二氧化碳气源中的氮气,保留低氧气源中的氮气。
而且由于通过上述工艺所得二氧化碳气源可能含有少量硫化氢,为了避免风机受到硫化氢腐蚀,在本公开的一个实施例中,二氧化碳气源中的硫化氢的含量低于10ppm通常含有氮气,而且在循环流化床锅炉1内炉温通常在850℃至950℃之间,氮气不会与氧气反应,所以,可以无需除去二氧化碳气源中的氮气,保留低氧气源中使得氮气。
在本公开的一个实施例中,低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:10~1:2,这样,低氧气源中二氧化碳气源占比约为10%至30%,低氧气源中的氧气含量约为12%至18%之间,既能保证燃料在密相区13内能够有效燃烧,从而维持循环流化床锅炉1的炉温,又能有效降低燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量。
进一步的,在本公开的一个实施例中,低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:4。这样,低氧气源中二氧化碳气源占比约为20%,低氧气源,低氧气源中的氧气含量约为16%,既能进一步保证燃料在密相区13内能够有效燃烧,从而维持循环流化床锅炉1的炉温,又能进一步有效降低燃料燃烧时所生成的氮氧化物的含量。
如图1所示,在本公开的一个实施例中,循环流化床锅炉1的侧壁上对应密相区13和稀相区14之间的位置设置有二次风入口;循环流化床锅炉系统被配置为将高氧气源通入二次风入口,高氧气源中的氧气含量低于低氧气源中氧气含量。
这样,在本公开的循环流化床锅炉系统的工作过程中,二次风机3能够持续将高氧气源通入二次风入口,由于通入二次风入口的高氧气源主要参与稀相区14燃料的燃烧,而在稀相区14内气体分布较为均匀,基本不会出现局部富氧的情况,所以,既能保证燃料在稀相区14内充分然后,也不会使得燃料燃烧所产生的氮氧化物量上升。
可以理解的是,在本公开的一个实施例中,高氧气源为空气,通过利用空气作为高氧气源,可以有效降低生产成本。
进一步的,在现有的循环流化床锅炉1中,一次风通常占比40%至50%,二次风通常占比50%至60%。而在本公开的循环流化床锅炉系统中,由于采用低氧气源和空气混合后作为一次风,为了保证燃料能够在循环流化床锅炉1内充分燃烧,在本公开的一个实施例中,高氧气源的流量被配置为大于低氧气源的流量。这样,可以有效保证燃料能够在循环流化床锅炉1内充分燃烧,从而保证循环流化床锅炉1的产热效率。
而在本公开的另一个实施例中,在本公开的一个实施例中,低氧气源被配置为与至少两个一次风入口连通,以向至少两个循环流化床锅炉1提供低氧气源。由于每个二氧化碳产品塔所得二氧化碳气源量较大,因此,可以同时向两个或更多循环流化床锅炉1提供二氧化碳气源,从而有效利用二氧化碳产品塔所得二氧化碳气源。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种循环流化床锅炉系统,其特征在于,包括:
循环流化床锅炉(1),所述循环流化床锅炉(1)的底部设置有一次风入口;
一次风机(2),所述一次风机(2)被配置为低氧气源通入所述一次风入口,所述低氧气源中的氧气含量低于空气中氧气含量,且不含有硫氧化物;
其中,通入所述一次风入口的所述低氧气源被配置为使燃料保持流化状态。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述低氧气源包括空气和二氧化碳气源,所述二氧化碳气源中的氧气含量低于预设值,且不含有硫氧化物。
3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述二氧化碳气源中不含有氧气。
4.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述二氧化碳气源还包括氮气。
5.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述二氧化碳气源中的硫化氢的含量低于10ppm。
6.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:10~1:2。
7.根据权利要求6所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述低氧气源中空气和二氧化碳气源的流量比为1:5。
8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述循环流化床锅炉(1)的侧壁上对应密相区(13)和稀相区(14)之间的位置设置有二次风入口;
所述循环流化床锅炉系统被配置为将高氧气源通入所述二次风入口,所述高氧气源中的氧气含量低于所述低氧气源中氧气含量。
9.根据权利要求8所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述高氧气源为空气。
10.根据权利要求8所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述高氧气源的流量被配置为大于所述低氧气源的流量。
11.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉系统,其特征在于,所述低氧气源被配置为与至少两个一次风入口连通,以向至少两个循环流化床锅炉(1)提供低氧气源。
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