[发明专利]一种煤粉掺混生物质的增氧燃烧方法

说明书

本发明属于锅炉燃烧技术领域，并公开了一种煤粉掺混生物质的增氧燃烧方法，该方法以生物质与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向一次风管道、二次风管道分别注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在一次风管道内混合之后作为增氧一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管道内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述生物质与煤粉的热值比为1：5～3：10。本发明通过提高炉膛中氧气浓度，提高了炉内的燃烧稳定性，同时由于炉膛内氮气含量降低，减少了NO_x的生成，减少了排烟损失，提高了燃烧效率。

技术领域

本发明属于锅炉燃烧技术领域，更具体地，涉及一种增氧燃烧方法。

背景技术

煤、石油、天然气作为目前最主要的化石能源都面临着匮乏的问题。并且过量地利用化石能源已经造成了温室效应，酸雨和各种颗粒污染等环境问题。生物质作为一种分布广，CO₂“零排放”，低污染的可再生能源受到了广泛地关注和研究。生物质种类丰富且可利用的生物质能十分可观，据统计光合作用每年能固定2×10¹¹t的碳，是全世界每年能源消耗总量的10倍左右。另外生物质氮、硫含量低(一般N含量0.5％～3％，S含量0.1％～1.5％)灰分含量也较少，因此燃烧后排放的SO₂、NO_x和粉尘颗粒减少，可一定程度的缓解其他大气污染问题。

煤粉掺混生物质燃烧成为当今利用生物质能的主要方式之一。现在电厂掺混燃烧主要有两种方式：1)将生物质与煤粉在煤场混合，与煤粉共用磨煤机，燃料输送设备和燃烧器。2)生物质和煤粉分别破碎和输送，使用同一燃烧器。两种方法对现有电厂改造成本较低，但是由于生物质热值较低，致使燃烧特性与煤粉有差异较大，使得生物质与煤粉的热值比例受到限制，否则会导致掺混燃烧十分不稳定，影响锅炉的效率。现有电厂连续运行情况下，掺混一般采用的生物质热值比例低于5％，热值比例几乎不超过10％，对生物质能的利用因此受到限制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种煤粉掺混生物质增氧燃烧方法，提高了燃烧的稳定性，提高了掺混物的燃烧效率，同时实现CO₂减排，降低SO₂和NO_X的排放，并且基于现有电厂改造成本相对较低，具有较高的综合效益。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种煤粉掺混生物质的增氧燃烧方法，其特征在于：

该方法以生物质与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向一次风管道、二次风管道分别注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在一次风管道内混合之后作为增氧一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管道内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述生物质与煤粉的热值比为1：5～3：10。

优选地，生物质与煤粉在进入炉膛之前充分混合形成掺混物，增氧一次风携带所述掺混物进入炉膛，增氧二次风促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧。

优选地，所述增氧一次风的含氧量为22％-30％，所述增氧二次风的含氧量为22％-26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％-26％，炉膛内的过量空气系数为1-1.1。

按照本发明，还提供了另一种煤粉掺混生物质的增氧燃烧方法，其特征在于：

该方法以生物质与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向生物质一次风管道、二次风管道注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在生物质一次风管道内混合之后作为生物质一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述生物质与煤粉的热值比为1：5～3：10。