[发明专利]碳颗粒洁净燃烧工业锅炉系统及碳颗粒洁净燃烧方法

说明书

技术领域

本发明属于能源环保应用技术领域，涉及煤炭清洁燃烧技术，尤其是涉及一种碳颗粒洁净燃烧工业锅炉系统及碳颗粒洁净燃烧方法。

背景技术

近年来，雾霾天气、酸雨、粉尘污染事件频发，严重影响了人们的生产生活。煤炭是我国工业生产的重要能源，但是在它的开采和利用过程中却产生了严重的污染问题。如何高效地利用资源并且最大限度地减少污染，成为摆在我们面前的一项迫切任务。煤燃烧时除产生大量烟尘外，在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物、二噁英及烟尘等有害物质。燃煤排放的大量有害物质引起了空气质量的恶化和大规模的酸沉降，对环境造成严重的污染。燃煤污染造成的环境问题已经成为我国经济可持续发展的制约因素。

燃煤技术落后，燃煤效率低下是煤炭燃烧污染严重的主要原因之一。针对煤燃烧中产生的污染物，目前已经研究开发出多种控制技术，其主流为洁净煤技术。由于燃煤对大气的主要污染物为二氧化硫，所以根据除硫阶段，洁净煤技术又分为燃烧前净化、燃烧净化、燃姥后净化技术，此外煤炭转换由于提高了煤炭的能源品质，改善了能源结构，也成为洁净煤技术的一个重要方面，这四方面技术形成了目前燃煤污染控制技术的主体。燃烧前净化技术主要对原煤进行脱硫、固硫处理，以削减污染源头的硫含量。脱硫处理采用煤炭洗选加工工艺(即洗煤技术)，通过物理法(如重力分离或泡沫浮选等)、化学法或微生物法等方法，除去原煤中所含的灰分和黄铁矿硫，堵住硫和灰分的源头，以控制在煤燃烧中产生的污染物。

为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种中小型工业煤粉锅炉系统[申请号：200510080337.9],它包括炉前制粉装置,供料装置,燃烧装置,锅炉本体装置,除尘脱硫装置及自动控制装置,其特征在于:所述炉前制粉装置包括:高压气泵、挡板分离器、送煤管、煤粉分选机、磨煤机、旋风分离器、布袋除尘器、中间料仓和排风机；所述供煤粉装置包括输煤管、落料管、送风管；所述煤粉燃烧装置包括由内向外依次套设的中心风管、一次风管、内二次风管和外二次风管；所述锅炉本体装置包括:锅壳,火筒和二、三回程管；所述除尘脱硫装置包括旋风分离器,布袋除尘器,脱硫塔,排风机和烟囱,本发明可实现煤炭精细制粉,粒度达到200目以上,具有点火和低温燃烧效果好、热效率高、可实现烟气排放达标等特点,它可以作为取暖和供热设备广泛用于工业和民用建筑中。

上述方案虽然具有在一定程度上减少了燃煤污染，但是仍然存在着下述技术问题：1、对煤炭的质量要求较高，难以利用褐煤等类型的煤炭，且对褐煤等煤炭的利用率较低，难以对煤炭进行充分利用，发挥其最大价值。2、整体设备复杂，造价成本高，工作的自动化程度较低，操作人员劳动强度大。3、在煤炭燃烧过程中，污染物的排放仍然难以达到较为理想的状况。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，能够实现煤炭清洁燃烧的碳颗粒洁净燃烧工业锅炉系统。

本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种易于实施，能够综合利用煤炭资源，经济效益高，节能环保的碳颗粒洁净燃烧方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本碳颗粒洁净燃烧工业锅炉系统，其特征在于，本系统包括依次相连的原煤仓、洁净碳颗粒制粉机、收粉设备、第一洁净碳颗粒存储塔、第二洁净碳颗粒存储塔、高效碳颗粒燃烧器、低温燃烧工业锅炉和除尘设备，所述的原煤仓通过第一输送机构与洁净碳颗粒制粉机相连，所述的洁净碳颗粒制粉机通过输送管道与收粉设备，所述的收粉设备通过第二输送机构与第一洁净碳颗粒存储塔相连，所述的第一洁净碳颗粒存储塔通过输送煤粉管与第二洁净碳颗粒存储塔相连，所述的第二洁净碳颗粒存储塔通过一次风管与高效碳颗粒燃烧器相连，所述的高效碳颗粒燃烧器连接在低温燃烧工业锅炉上，所述的低温燃烧工业锅炉上连接有除尘设备。

在上述的碳颗粒洁净燃烧工业锅炉系统中，所述的高效碳颗粒燃烧器上设有风粉湍流雾化结构和多级富氧配风装置，所述的风粉湍流雾化结构与一次风管相连，所述的多级富氧配风装置设置在风粉湍流雾化结构一端，在多级富氧配风装置外围设有冷灰斗。