[发明专利]一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置和方法

权利要求书

1.一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，包括锅炉，热解筒，同轴转动设置在热解筒内的热解板(7)，以及设置在热解筒上部的给粉装置；

所述的热解板(7)水平布置，且间歇性绕中心轴翻转；热解板(7)将热解筒分隔为上部的预热解室(9)和下部的焦炭室(8)；预热解室(9)的前端设置有用于提供热解气氛的混气室(5)，后端连通设置热解气喷嘴(13)；焦炭室(7)的前端设置一次风管(22)，后端连通设置焦炭喷嘴(14)；

所述锅炉炉膛的还原区设置热解气喷嘴(13)，燃尽区设置空气喷嘴(11)，主燃区设置焦炭喷嘴(14)；炉膛出口烟气经烟气再循环管路(21)连接混气室(5)的输入端，混气室(5)的输入端还设置有中心一次风管路(19)和天然气管路(20)。

2.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的给粉装置包括依次设置的煤斗(3)、给粉机(4)、给粉管道(23)和拨煤机(6)，拨煤机(6)靠近混合气室(5)的一侧设置。

3.根据权利要求2所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的给粉机(4)设置有反馈控制装置，反馈控制装置用于实时接收煤种热解特性、炉膛出口氮氧化物含量和运行负荷参数，并根据接收到的参数计算给煤量控制给粉机(4)。

4.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的热解板(7)呈板状设置，采用刚玉制成；热解板(7)两端安装有轴承(24)，并与设置在热解筒外的驱动装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述热解板(7)的末端与热解筒内壁处设置有密封齿(26)；焦炭室(7)和预热解室(9)均设有压力传感器，预热解室(9)压力比焦炭室(7)的压力高70-90Pa。

6.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，在预热解室(9)的出口设有热电偶(25)实时测定热解气温度，温度低于设定阈值时，通入天然气。

7.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，锅炉炉膛每面炉墙均由上到下布置有空气喷嘴(11)、热解气喷嘴(13)和焦炭喷嘴(14)；热解气喷嘴(13)或焦炭喷嘴(14)的同一层四周均布有两组喷嘴，为对冲燃烧煤粉炉，对向的喷嘴为一组，两组喷嘴分别连接两个热解筒的预热解室(9)且交替投运，用于连续供气或给粉。

8.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，混气室(5)输入端的中心一次风管路(19)、天然气管路(20)和烟气再循环管路(21)依次由内向外同轴套设；中心一次风管路(19)和天然气管路(20)上设置第一阀门(1)，一次风管(22)上设置第二阀门(2)，烟气再循环管路(21)上设置第三阀门(10)，连接空气喷嘴(11)的燃尽风管路上设置第四阀门(12)。

9.一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一项所述的煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，

将炉膛出口的部分高温烟气从烟气再循环管路(21)送入预热解室(9)使煤粉热解，热解结束后的热解气通过热解气喷嘴(13)送入炉膛的还原区，将主燃区生成的NOx还原成N₂，随后从空气喷嘴(11)送入空气在燃尽区将未完全燃烧的热解气和煤粉燃烧；

同时，位于预热解室(9)中心位置的热解板绕中心轴旋转180°，热解生成的焦炭在重力作用下脱离热解板落入焦炭室(8)，热解气与焦炭分离，再由一次风管(22)送入的空气携带热解产生的焦炭从焦炭喷嘴(14)送入炉膛主燃区。

10.根据权利要求9所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原方法，其特征在于，

当因煤种变化，热解气产量不足以还原生成的氮氧化物导致炉膛出口氮氧化物偏高时，由天然气管路(20)送入天然气调整还原效果；

在低负荷下当烟气温度偏低不足以提供热解所需热量时，通过天然气管路增加天然气输送量和中心一次风管一次风量，增加预热解室(9)内热量释放。