[发明专利]循环流化床富氧燃烧的配风方法

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床燃烧技术领域，特别是一种循环流化床富氧燃烧的配风方法。

背景技术

随着全球经济持续发展，能源消耗加剧，化石燃料燃烧带来的环境污染和温室气体排放逐年增加，正在加速环境恶化，全球变暖已经给人类带来了诸多严重的负面影响。碳排放的有效控制已经成为人类亟需解决的共同难题。在燃煤发电过程中碳减排的三条技术路线：燃烧前碳捕集，富氧燃烧和燃烧后碳捕集中，富氧燃烧技术是将高纯氧气与部分再循环烟气送入炉膛替代传统燃烧中的空气，由于没有氮气的注入，所以燃烧后烟气中CO₂含量较高，实现了燃烧过程中CO₂的富集。循环流化床富氧燃烧技术能有效地实现低挥发分劣质煤高效燃烧、生物质燃烧和垃圾等废弃物焚烧，其污染物排放较低且污染物排放控制较容易。

由于循环流化床燃烧依靠大量惰性床料的湍流流动和循环流动实现炉膛传热，没有燃烧器，不存在富氧燃烧器的改造和设计，同时循环流化床锅炉可以通过外置换热器实现受热面的扩展，因此，在高氧气浓度燃烧方面具有很大优势；与煤粉炉富氧燃烧相比，更易实现高氧气体积比(50％及以上)燃烧。高氧气浓度循环流化床锅炉富氧燃烧技术具有以下优点：(1)大幅度地减小炉膛体积，解决由于炉膛截面较大带来的流化不均匀、翻床结焦等问题；(2)锅炉整体烟气量减少，锅炉尾部对流受热面减少，同时需净化、压缩和封存的烟气量减少，从而简化和降低技术难度和成本；(3)再循环烟气量减少，降低系统散热损失，降低烟气再循环系统的成本；(4)锅炉本体及辅机体积减小，减少金属耗量，可大大降低锅炉成本，同时减小锅炉岛的占地面积。

高氧气浓度循环流化床富氧燃烧时，需要向炉膛内喷入高浓度氧气以及再循环烟气，而高纯氧气与预热后的再循环烟气如何混合、如何输运、如何注入炉膛是需要重点解决的关键技术问题。由于再循环烟气虽然通过除尘器除去了大部分飞灰，但仍然存在粒径主要分布在0.5μm以下的细颗粒，这些细颗粒中仍含有可燃物，因此当高纯氧气与预热后的再循环烟气混合和输运时，特别是混合后氧气浓度达到50％以上时，管道内易发生可燃粉尘的爆燃、酿成安全事故。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种循环流化床富氧燃烧的配风方法，解决循环流化床富氧燃烧中高浓度氧气与再循环烟气混合输运过程中的安全问题。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种循环流化床富氧燃烧的配风方法。该方法中，循环流化床的炉膛分三级进行配风，其中：由炉膛底部送入一级风，该一级风的组分为氧气和再循环烟气；由炉膛密相区和稀相区的过渡区送入二级风，该二级风的组分包括再循环烟气；由炉膛侧壁送入三级风，该三级风的组分为氧气。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明循环流化床富氧燃烧的配风方法实现了循环流化床炉膛内在高氧气浓度下稳定燃烧，避免了出现因高浓度氧气造成的局部高温问题，同时解决了氧气与再循环烟气混合而成的高氧浓度混合气输送的安全问题。

附图说明

图1为根据本发明循环流化床富氧燃烧配风方法的示意图；

图2为根据本发明第一实施例循环流化床富氧燃烧配风方法的示意图；

图3为根据本发明第二实施例循环流化床富氧燃烧配风方法的示意图；

图4为根据本发明第三实施例循环流化床富氧燃烧配风方法的示意图。

【本发明主要元件符号说明】

A-一级风；            B-二级风；          C-三级风

1-炉膛；              2-分离器；          3-返料器；

4-外置换热器；        5-过热器；          6-省煤器；

7-再循环烟气预热器；  8-布袋除尘器；      9-气体净化压缩系统；

10-冷凝器；           11-烟气再循环风机； 12-空分装置；

13-控制阀。

具体实施方式