煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤粉燃燒技術(shù)及與其相應(yīng)的系統(tǒng)，在我國的應(yīng)用范圍比較廣，煤粉燃燒技術(shù)的核心裝置為燃燒鍋爐?，F(xiàn)有技術(shù)中，燃燒鍋爐中所需的粉狀燃料多采用壓縮空氣進(jìn)行輸送，粉狀燃料與空氣在鍋爐內(nèi)混合并燃燒。
[0003]上述采用壓縮空氣作為輸送氣的方法存在以下缺陷:首先，空氣中氮?dú)獾谋壤?8%，粉狀燃料與空氣在鍋爐內(nèi)混合并燃燒，鍋爐內(nèi)的溫度極高，在大于1200°C的情況下，空氣中的氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生多種氮氧化物，氮氧化物的存在，使得該種方法不滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與要求，而且，燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳?xì)怏w的排放，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的出現(xiàn);其次，氮?dú)獗患訜岷螅S鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣一同被排放，空氣中氮?dú)獾暮枯^高，被排放的氮?dú)馑哂械臒崮茌^高，大量熱能流失，造成系統(tǒng)整體的能量損失嚴(yán)重;再次，除了氧氣，空氣中含有其他多種氣體，且其他多種氣體的比重較高，而鍋爐內(nèi)粉狀燃料燃燒所需氣體為氧氣，空氣助燃方式很難使粉狀燃料充分燃燒，致使能源原料的嚴(yán)重浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)，以解決煤粉鍋爐在應(yīng)用過程中對(duì)環(huán)境造成污染的問題，同時(shí)達(dá)到節(jié)能、減排的效果。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)，包括:
[0007]鍋爐，其上裝設(shè)有純氧燃燒器，所述純氧燃燒器上安裝有燃料噴槍、二次氧槍、煙氣噴槍，所述燃料噴槍上連接有煤粉輸送管道；
[0008]二氧化碳還原爐，與所述鍋爐通過第一煙氣管道連接；
[0009]所述第一煙氣管道，其上裝設(shè)有煙氣儲(chǔ)罐、第一煙氣閥組，所述煙氣儲(chǔ)罐靠近所述鍋爐，所述第一煙氣閥組靠近所述還原爐；
[0010]第二煙氣管道，連接在所述煙氣儲(chǔ)罐上，其上裝設(shè)有第二煙氣閥組，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道之間連接有下料裝置；
[0011]第三煙氣管道，連接在所述煙氣儲(chǔ)罐與所述煙氣噴槍之間，其上裝設(shè)有第三煙氣閥組；
[0012]—次氧管道，其出口端連接在所述煤粉輸送管道上，其上裝設(shè)有一次氧閥站；
[0013]二次氧管道，其出口端連接在所述二次氧槍上，其上裝設(shè)有二次氧閥站；
[0014]自控裝置，包括PLC上位機(jī)，所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述第三煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站分別與所述PLC上位機(jī)連接，使用時(shí)，通過所述PLC上位機(jī)控制所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述第三煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站。
[0015]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下料裝置包括:自上而下依次連接的粉料罐、雙螺旋稱重裝置、雙曲線混合噴射器，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道通過所述雙曲線混合噴射器連接;且設(shè)，所述鍋爐上裝設(shè)有第二熱電偶，所述雙螺旋稱重裝置、所述第二熱電偶均與所述PLC上位機(jī)連接。
[0016]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一次氧閥站包括:裝設(shè)在所述一次氧管道上，自其入口端至出口端依次排列的截止閥、第一壓力表、穩(wěn)壓閥、第一壓力變送器、第一熱電偶、第一流量計(jì)、第一調(diào)節(jié)閥、第一切斷閥、第二壓力變送器，所述第一流量計(jì)、第一調(diào)節(jié)閥均與所述PLC上位機(jī)連接。
[0017]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述二次氧閥站包括:裝設(shè)在所述二次氧管道上，自其入口端至出口端依次排列的第二流量計(jì)、第二調(diào)節(jié)閥、第二切斷閥和第三壓力變送器，所述第二流量計(jì)、第二調(diào)節(jié)閥均與所述PLC上位機(jī)連接;且設(shè)，所述二次氧管道的入口端連接在所述第一熱電偶與所述第一流量計(jì)之間的所述一次氧管道上，所述一次氧管道的出口端連接在靠近所述燃料噴槍的所述煤粉輸送管道上。
[0018]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一煙氣管道上，自所述鍋爐至所述還原爐依次裝設(shè)有第一高壓風(fēng)機(jī)、煙氣處理裝置、所述煙氣儲(chǔ)罐、第二高壓風(fēng)機(jī)。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一煙氣閥組包括:裝設(shè)在所述第一煙氣管道上，自所述鍋爐至所述還原爐依次排列的第一蝶閥、第二壓力表和第三流量計(jì)，其中，所述第一蝶閥位于所述煙氣儲(chǔ)罐與所述第二高壓風(fēng)機(jī)之間，所述第二壓力表和所述第三流量計(jì)位于所述第二高壓風(fēng)機(jī)和所述還原爐之間。
[0020]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二煙氣閥組包括:裝設(shè)在所述第二煙氣管道上，自所述煙氣儲(chǔ)罐至所述雙曲線混合噴射器依次排列的第二蝶閥、第三壓力表、第四流量計(jì)和第三調(diào)節(jié)閥，所述第四流量計(jì)、第三調(diào)節(jié)閥均與所述PLC上位機(jī)連接。
[0021]進(jìn)一步地，所述第二煙氣管道上還裝設(shè)有第三高壓風(fēng)機(jī)，所述第三高壓風(fēng)機(jī)位于所述第二蝶閥與所述第三壓力表之間。
[0022]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三煙氣閥組包括:裝設(shè)在所述第三煙氣管道上，自所述煙氣儲(chǔ)罐至所述煙氣噴槍依次排列的第三蝶閥、第四壓力表、第五流量計(jì)和第四調(diào)節(jié)閥；所述第五流量計(jì)、第四調(diào)節(jié)閥均與所述PLC上位機(jī)連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述第三煙氣管道上還裝設(shè)有低壓風(fēng)機(jī)，所述低壓風(fēng)機(jī)位于所述第二蝶閥與所述第三壓力表之間。
[0024]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述燃料噴槍、所述二次氧槍、所述煙氣噴槍相互平行。
[0025]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，使用時(shí)，所述第三高壓風(fēng)機(jī)的壓力范圍為30-1OOKPa;所述低壓風(fēng)機(jī)的壓力范圍為5-15KPa;所述第二煙氣管道中的煙氣量占總煙氣量的10%-30%，所述第三煙氣管道中的煙氣量占總煙氣量的45%-65%，所述鍋爐中氧氣量與煤粉量的比值介于1-1.5之間，且，
[0026]所述鍋爐中，一次氧量占總氧氣量的10%-30 %，二次氧量占總氧氣量的70 % -90%。
[0027]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述還原爐的上方連接有還原碳進(jìn)料裝置，所述還原爐的側(cè)壁上開設(shè)有氧氣輸入口、一氧化碳輸出口，以及與所述第一煙氣管道連接的煙氣輸入口，所述氧氣輸入口位于所述煙氣輸入口的上方，使用時(shí)，所述還原爐中氧氣含量與煙氣含量的體積比介于0.25-0.5之間。
[0028]本實(shí)用新型提供的煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)包括有第一煙氣管道、第二煙氣管道和第三煙氣管道，鍋爐內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的煙氣(主要成分為二氧化碳)到達(dá)煙氣儲(chǔ)罐，煙氣儲(chǔ)罐中的一部分煙氣進(jìn)入第二煙氣管道，第二煙氣管道與煤粉輸送管道之間連接有下料裝置，巧妙利用煙氣輸送煤粉原料，使煙氣得以循環(huán)利用;煙氣儲(chǔ)罐中的一部分煙氣從煙氣噴槍中噴出，用于使氧氣濃度得以稀釋，在鍋爐內(nèi)形成多氧狀態(tài)，粉狀燃料在多氧狀態(tài)下逐級(jí)摻混燃燒，加大火焰的覆蓋面積，以達(dá)到均勻鍋爐內(nèi)溫度的目的;煙氣儲(chǔ)罐中剩余的煙氣，經(jīng)過第一煙氣管道進(jìn)入二氧化碳還原爐，在二氧化碳還原爐中，二氧化碳被還原為一氧化碳，高純度的一氧化碳還原氣體具有多種用途，可作為其它鍋爐燃料，也可用于燃?xì)獍l(fā)電，還可作為化工原料使用。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)中，采用壓縮空氣作為粉狀燃料的輸送氣，由于空氣中氮?dú)獾谋壤?8%，粉狀燃料與空氣在鍋爐內(nèi)混合并燃燒，在大于1200°C的情況下，空氣中的氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生多種氮氧化物，氮氧化物的存在，使得該種方法不滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與要求，或者，燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳?xì)怏w的排放，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的出現(xiàn);其次，氮?dú)獗患訜岷?，隨鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣一同被排放，空氣中氮?dú)獾暮枯^高，被排放的氮?dú)馑哂械臒崮茌^高，大量熱能流失，造成系統(tǒng)整體的能量損失嚴(yán)重;再次，除了氧氣，空氣中含有其他多種氣體，且其他多種氣體的比重較高，而鍋爐內(nèi)粉狀燃料燃燒所需氣體為氧氣，空氣助燃方式很難使粉狀燃料充分燃燒，致使能源原料的嚴(yán)重浪費(fèi)。
[0030]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的煤粉鍋爐純氧燃燒超低排放的系統(tǒng)，一方面，充分回收利用鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣，將該煙氣作為粉狀燃料的輸送氣進(jìn)行循環(huán)利用，取代利用壓縮空氣作為輸送氣的方法，即避免了壓縮空氣中的高含量氮?dú)馑鶐淼囊幌盗袉栴}，比如產(chǎn)生氮氧化物致使無法滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與要求、高含量氮?dú)饩哂械臒崃苛魇е率瓜到y(tǒng)能量損失嚴(yán)重、或者致使粉狀燃料燃燒不充分致使能源原料的嚴(yán)重浪費(fèi)等一系列問題；另一方面，設(shè)置二氧化碳還原爐，將煙