[发明专利]多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧系统

说明书

技术领域

本发明属于煤的清洁高效燃烧领域，特别涉及一种多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧系统。

背景技术

煤粉的空气分级燃烧技术是应用最为广泛的低氮氧化物燃烧技术，其特征是将燃烧所需的部分空气（又称分离燃尽风）从距主燃烧器适当距离引入，从而将燃烧区域拆分为贫氧燃烧区（又称还原区）和富氧区。煤粉空气分级燃烧技术对于降低氮氧化物排放非常有效，但也存在如下缺点：1）水冷壁容易发生高温腐蚀。采用空气分级燃烧，炉膛的贫氧燃烧区产生了大量的硫化氢、CO、残炭等还原性物质。一旦发生偏斜，气流就将强烈地撞击水冷壁，引发水冷壁高温腐蚀和结渣。2）煤粉燃烧效率降低。采用空气分级燃烧，推迟了煤粉燃烧，飞灰含碳量增加，降低了燃烧效率。

为了防止高温腐蚀，人们在炉膛侧墙加装贴壁风来提高水冷壁上的氧化气氛，以消除硫化氢、一氧化碳等还原性气体。但是，贴壁风的引入常常引发如下问题：1）贴壁风为水平方向，并与水冷壁面平行，对于煤粉燃烧而言是一种无效风，无法提高燃烧效率；2）贴壁风为集中送风，在炉膛内分布不均匀，导致了炉膛出口烟温、烟速分布不均，加剧受热面的吸热偏差，容易引发安全事故。贴壁风之所以产生上述问题，原因有二：1）风向平行于水冷壁，导致其不能参与煤粉燃烧；2）集中进风的配风方式，引起配风在炉内分布不均匀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧系统，该系统既能同时实现低氮氧化物排放和煤粉高效燃烧，又不会产生高温腐蚀、积灰和受热偏差。

本发明所采用的技术方案是：多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧系统，空气和煤粉混合物进入燃烧炉顶后点燃燃烧，从上至下经过多孔壁风耦合处燃烧，经过完全燃烧处燃烧，废气和废渣从炉底排出后进行分离，分离出的废气经过过滤器过滤飞灰，经过冷却器进行冷却，经过烟气分析仪检测，最后排入环境。

作为一种优选方式：多孔壁风耦合处是指燃烧炉上一段炉壁为多孔状的炉壁，多孔状的炉壁外侧有环绕炉壁的旋转空气进入多孔状的炉壁内部，进入多孔状的炉壁外侧的旋转空气入口处有流量阀。

作为一种优选方式：完全燃烧处是指燃烧炉上一段炉壁横截面上有空气进口，空气进口处有流量阀。

作为一种优选方式：所有进入燃烧炉的空气都被预热过。

本发明的有益效果是：本发明的多孔壁风可以保护壁面，防止高温腐蚀；多孔壁风垂直地吹向炉膛，强化了煤粉与空气的混合，促进了煤粉的燃烧；多孔壁风相当于高度方向上进行多次空气分级燃烧，更加有利于降低氮氧化物排放多孔壁风的吹入，还相当于进行“吹灰”，可有效预防受热面积灰；多孔壁风通过壁面上的小孔均匀引入，可消除受热面的吸热偏差。本发明通过烟气分析仪检测结果，调整多孔壁风耦合处的流量阀和完全燃烧处流量阀可以进行完全燃烧，从而减少对环境的污染。

附图说明

图1是本发明多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧系统的示意图；

图中：1、空压机；2、空气分配箱；3、第一空气预热器；4、第二空气预热器；5、第三空气预热器；6、第一三通接头；7、给粉机；8、多孔壁耦合空气分级燃烧反应炉；9、第二三通接头；10、风室；11、第三三通接头；12、第四三通接头；13、管道过滤器；14、烟气冷却器；15、第五三通接头；16、烟气分析仪；17、引风机；18、灰渣池；20、多孔壁风进口管道，21、二次风进口管路。

具体实施方式