[发明专利]一种燃煤锅炉掺烧低品质煤等离子气化燃气的系统及方法

权利要求书

1.一种燃煤锅炉掺烧低品质煤等离子气化燃气的系统，其特征在于，包括：气动上料装置(2)、等离子气化反应炉(5)、布袋除尘器(6)、储气柜(8)、空气或氧气气源、来自空预器热的二次风源，以及配套的连接管路；

所述气动上料装置(2)入口为低品质煤(1)的输入口，所述气动上料装置(2)出口与所述等离子气化反应炉(5)上部固体入口相连，所述等离子气化反应炉(5)上部气体入口与空气或氧气气源相连，所述等离子气化反应炉(5)上部气体出口与所述布袋除尘器(6)气体入口相连，所述布袋除尘器(6)气体出口与所述储气柜(8)入口相连，所述布袋除尘器(6)积灰出口接至所述气动上料装置(2)入口，所述等离子气化反应炉(5)下部出口为熔渣排出口，所述储气柜(8)出口接至锅炉(11)上的二次风箱(12)，二次风源接至所述二次风箱(12)；

其中，所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上均布有位于第一水平面的多个水蒸气入口(3)和位于第二水平面的多个等离子点火炬(4)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储气柜(8)出口和所述二次风箱(12)之间的管路上设置有调节阀(9)。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二次风源与所述二次风箱(12)之间的管路上设置有送风机(10)。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述布袋除尘器(6)气体出口与所述储气柜(8)入口之间的管路上设置有燃气增压风机(7)。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个等离子点火炬(4)与等离子控制柜(14)电连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉(11)上设置有由CO传感器和H₂传感器组成的传感器组(13)，所述储气柜(8)出口和所述二次风源通过混合管路与所述传感器组(13)相连。

7.一种燃煤锅炉掺烧低品质煤等离子气化燃气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，低品质煤(1)经过气动上料装置(2)从等离子气化反应炉(5)上部固体入口进入所述等离子气化反应炉(5)上部，经过充分干馏后进入所述等离子气化反应炉(5)中部筒体准备气化；

步骤2，所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上设置的多个等离子点火炬(4)产生高强度热源，为气化过程提供能量来源，点燃中部筒体内的待气化燃料，并使所述多个等离子点火炬(4)的火焰在中部筒体内逐级放大；

步骤3，当所述等离子气化反应炉(5)内温度达到气化要求时，通过所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上设置的多个水蒸气入口(3)通入水蒸气，并将空气或氧气通过所述等离子气化反应炉(5)上部气体入口引入所述等离子气化反应炉(5)，在等离子电弧产生的高能热环境下，发生以下反应：

C+H₂O→CO+H₂；

2C+O₂→2CO；

产生含有主要成分为H₂和CO的可燃气体，无机物则变成无害熔渣从所述等离子气化反应炉(5)下部出口排出；

步骤4，可燃气体通过布袋除尘器(6)完成净化，积灰返回所述气动上料装置所述(2)后进入等离子气化反应炉(5)，待再次气化；

步骤5，净化后的可燃气体通过燃气增压风机(7)进入储气柜(8)，通过调节阀(9)将所述储气柜(8)内的可燃气体送入二次风箱(12)，并将来自空预器热的二次风通过送风机(10)送入所述二次风箱(12)中，与可燃气体混合并将可燃气体稀释至较低浓度，通过二次风稀释后的混合气体在锅炉(11)中燃烧。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个等离子点火炬(4)通过电源控制柜(14)实现电源切换、保护及控制。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过锅炉(11)上设置传感器组(13)测量混合气体中的可燃气体浓度，并控制所述调节阀(9)开度，使可燃气体比例保持在较低浓度。