[发明专利]低碳内循环富氧再燃烧技术装置及燃烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧领域，更具体是涉及一种低碳内循环富氧再燃烧技术装置及燃烧方法。

背景技术

富氧燃烧（oxygen enriched combustion），简单来讲，富氧燃烧是指用比通常空气（含氧21%）含氧浓度高的富氧空气进行燃烧，它是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。

富氧燃烧的概念第一次出现于Yaverbaum在1977的著作《Fluidized bed combustion of coal and waste materials》，其要点主要有：

1）以纯氧代替空气进行燃料燃烧，以获得高浓度的CO2；

2）为控制炉内火焰温度以及维持合适的传热特性，需要部分烟气进行再循环；

3）利于CO2的捕获和压缩；

与用普通空气燃烧有以下优点：

1、降低燃点温度，加快燃烧速度，提高火焰温度。

2、降低燃烧后的排气量，增加热利用率。

3、降低空气过剩系数，减少热损失。

4、减低锅炉（窑炉）结焦，延长使用寿命。

5、减少烟尘排放，净化空气，保护环境。

6、提高劣质燃料的应用范围，充分发挥优质燃料的性能。

7、设备投资省，回收时间短，一般项目6个月即可回收全部投资。

8、运行费用低，制取1NM³浓度30%左右的富氧空气只需耗电约0.11KW/H。

9、设备使用寿命长，一般在8-10年以上。

10、操作简单、安全性能可靠，不需专人维护。

富氧燃烧技术最早应用于煤粉锅炉，但由于煤粉锅炉应用富氧燃烧时存在着烟气再循环量太大、功耗大、经济性不好的因素，研究重点放在了循环流化床锅炉上。

关于富氧燃烧的研究，绝大部分集中于煤粉炉的研究，且关键技术都经过大规模试验，趋于成熟。关于循环流化床富氧燃烧技术的研究，国外也是刚刚走出实验室阶段，而在我国，仅限于实验室阶段。

而目前我国大多数使用的循环富氧燃烧炉，大多无法实现氧气成分的调节，多是将含氧量从21%调节到90%，然后在慢慢稀释到29%到23%，该种方法使得燃烧炉占地面积大，设备较多。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明公开了一种低碳内循环富氧再燃烧技术装置及燃烧方法。

本发明提供一种低碳内循环富氧再燃烧技术装置，其包括燃烧炉，所述燃烧炉上设有二氧化碳排气出口以及富氧输入口，所述燃烧炉外接碳吸收净化装置，所述碳吸收净化装置设有新风过滤器和二氧化碳进气口，所述二氧化碳进气口处设有过滤器，所述碳吸收净化装置的富氧出口连接用于控制富氧输入速度的变频无级调速增压机，所述变频无级调速增压机后接用于检测含氧量浓度的在线监控装置，所述在线监控装置设有根据含氧量浓度调节变频无级调速增压机速度的PLC控制中心，所述在线监控装置后接平衡罐，所述平衡罐与燃烧炉的富氧输入口之间连接用于实时统计排出气体流量的在线流量计。

所述碳吸收净化装置包括13X与5A分子筛。

所述碳吸收净化装置包括聚乙二醇二甲醚溶剂。

所述变频无级调速增压机与在线监控装置之间设有干燥器，所述干燥器采用冷凝干燥机。

所述平衡罐上设有精密过滤器与超精密过滤器。

本发明通过在线监控装置检测排入的富氧的含氧量，通过控制中心进行实时调节富氧的含氧量，根据所需含氧量的大小，实现从正常的21%的含氧量，逐步提高到所需的含氧量，而不需像以往的技术，需要将高浓度的氧气进行稀释，直到符合要求的含氧量。

一种用于上述的再燃烧技术装置的燃烧方法，步骤如下：1、空气从新风过滤器输入碳吸收净化装置；2、碳吸收净化装置对输入空气进行脱硫脱碳处理；3、碳吸收净化装置输出富氧到平衡罐；4、在线监控装置检测平衡罐内含氧量，并将含氧量数据输入到PLC控制中心，PLC控制中心控制变频无级调速增压机调节，变频无级调速增压机将碳吸收净化装置输出富氧的含氧量从1%到90%逐步调节，实现逐步调节至需求的含氧与量的要求；5、PLC控制中心控制平衡罐的在线流量计实现输入燃烧炉的富氧的流量统计；6、燃烧炉燃烧后产生的废气输入到碳吸收净化装置，进行脱硫脱碳处理；7、重复以上步骤达到无碳排放的功能。