[发明专利]一种煤粉预热解解耦燃烧装置

说明书

本发明公开了一种煤粉预热解解耦燃烧装置，包括：热解室、旋风分离器、引射装置和颗粒燃烧装置；热解室设置有原料入口和产物出口；旋风分离器设置有产物入口、挥发分出口和颗粒出口；旋风分离器的产物入口通过热解产物运输通道与热解室的产物出口相连通；旋风分离器的挥发分出口处设置有再燃燃料管道；旋风分离器的颗粒出口处设置有下料管；再燃燃料管道用于通入炉膛内；下料管通过引射装置与颗粒燃烧装置相连通；引射装置内通有引射气流；颗粒燃烧装置包括风管；风管用于通入炉膛内。本发明的煤粉预热解解耦燃烧装置基于解耦思想，适用于煤粉的解耦燃烧，能够使煤粉获得较高的燃烧率，燃烧稳定相对较好，同时能够有效抑制NO_x的生成。

技术领域

本发明属于煤粉燃烧设备技术领域，特别涉及一种煤粉预热解解耦燃烧装置。

背景技术

在燃烧煤粉的实际工程案例中，NO_x排放与煤粉燃尽一直是互相制约的两个因素。煤粉的燃尽率随着燃烧阶段的燃烧温度及氧气浓度的升高而提高，但高温及富氧的燃烧条件会很大程度上促进NO_x的生成；相反的，若降低燃烧阶段的温度及氧气浓度，虽然能够抑制燃烧阶段NO_x的生成，但煤粉着火的稳定性受到影响，且燃尽率降低，煤粉的飞灰含碳量及炉渣含碳量都会升高。因此，在取得低NO_x排放量的同时获得较高的燃尽率，一直是锅炉燃烧技术的重要研究方向之一。

目前电厂上主要使用的炉膛内组织燃烧降低NO_x的方法包括空气分级技术、燃料分级技术和烟气再循环技术。这些技术都能在一定的程度上降低NO_x的排放，但这些技术都存在一些制约因素。空气分级技术在炉膛内分级供给所需的空气，能够降低NO_x的生成，但也存在燃烧延迟，燃尽困难等问题；烟气再循环技术能够降低主燃区火焰温度，进而降低热力型NO_x的生成量，但温度的降低也使得焦炭和半焦更难燃尽，进而导致飞灰含碳量的增加；燃料再燃则需要较多的燃气作为再燃燃料才能获得较好的脱硝效果，但我国作为一个少气的国家，使用燃气作为再燃燃料成本将大量增加。综上可知，燃料燃尽和降低NO_x排放二者的耦合关系限制了同时获得较高的燃尽率和较低的NO_x排放。

而解耦燃烧能够很好的解决这个问题，解耦燃烧将燃烧分成两个部分，一个是在还原性气氛下热解或者部分燃烧，产生焦炭、半焦和热解气，高温的半焦活着火性能好，并且对NO_x的还原效果很高，可以作为高效的再燃燃料，此外，热解气中含有大量的烃类和HCN等活性组分，在还原性气氛下也能高效的还原NO_x。因此，解耦燃烧可以同时获得较高的燃尽率和较低的NO_x排放。

由于解耦燃烧的上述优点，人们提出了利用解耦燃烧降低NO_x排放的思路。中国专利公告号第“CN102297425B”号公开了“一种煤粉解耦燃烧器及其解耦燃烧方法”，其利用解耦燃烧的思想发明了一种煤粉解耦燃烧的燃烧器以及一种解耦燃烧的燃烧方法，通过惯性分离及集粉稳焰气，将煤粉分成浓淡不均的三股，由浓到淡分别送入炉膛内部达成解耦燃烧的条件，以此抑制NO_x的生成，但燃烧的稳定性会受到影响，以及随着氧气的加入，燃烧后期NO_x的生成还是无法有效的抑制。

中国专利公布号第“CN205090371U”号公开了“一种高效洁净燃烧装置”，其利用解耦燃烧的思想，将煤炭的燃烧过程分为气体燃烧和焦炭燃烧两个过程，并分别在气体燃烧室和焦炭燃烧室进行燃烧，但该燃烧装置主要针对煤炭或型煤的燃烧，燃烧方式为放置在炉排上燃烧的固定床燃烧器，不能有效的解决煤粉燃烧问题。综上，亟需一种适用于煤粉的解耦燃烧设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤粉预热解解耦燃烧装置，以解决上述存在的技术问题。本发明的煤粉预热解解耦燃烧装置基于解耦思想，适用于煤粉的解耦燃烧，能够使煤粉获得较高的燃烧率，燃烧稳定相对较好，同时能够有效抑制NO_x的生成。