[发明专利]煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统

摘要

本发明提供的煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统，由锅炉、燃烧器、空气分离装置、制粉系统、多级换热器、多级除尘器、再循环风机、引风机、脱水装置、SO2分离装置、CO2捕捉装置、N₂分离器、NOx反应装置等组成。通过改变一次风、二次风氧气的浓度以及总氧气量的大小保证不同煤种煤粉的及时着火、稳定燃烧、燃尽，提高了锅炉效率，增强了锅炉对负荷和煤种的适应性。通过各装置将煤粉燃烧烟气带来的灰尘、水蒸气、SO2、NOx以及CO2等回收利用，实现烟气中有害气体、微细颗粒及微量元素一体化脱除，同时将烟气排烟温度降到接近大气温度，实现燃烧烟气近零排放，既保护了环境，又实现了资源的利用的最大化。

主权项

煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统，其特征在于：所述系统由锅炉（1）、燃烧器（2）、空气分离装置（3）、制粉系统（4）、烟气预热器（5）、低温换热器（6）、除尘器（7）、再循环风机（8）、引风机（9）、超低温换热器（10）、冷凝换热器（11）、脱水装置（12）、SO2分离装置（13）、CO2捕捉装置（14）、过滤除尘器（15）、N₂分离器（16）、NOx反应装置（17）及烟囱（18）组成；   空气分离装置（3）与燃烧器（2）和一次风管道（19）相连，将分离出来的氧气通过阀门控制分别送入燃烧器（2）和一次风管道（19），一次风管道（19）与制粉系统（4）出口侧相连，再循环烟气通过再循环风机（8）送入烟气预热器（5）加热，达到一定温度之后一部分直接送入燃烧器（2），与来至空气分离装置（3）的氧气混合形成一定氧浓度的二次风气流送入锅炉（1），另一部分送入制粉系统（4）干燥煤粉，与煤粉气流在一次风管（19）内与来至空气分离装置（3）的氧气混合形成一定氧浓度的一次风气流进入锅炉；烟气预热器（5）同时连接于锅炉尾部烟道，从尾部烟道来的烟气经过烟气预热器（5）吸热后温度降低，再经过低温换热器（6）将烟气温度降到最佳除尘温度后进入除尘器（7）除尘，除尘后的一部分烟气通过阀门控制进入再循环烟道，除尘后的另一部分烟气经过引风机（9），引风机（9）后通过阀门控制分别与烟囱（18）和超低温换热器（10）相连，超低温换热器（10）后连接于冷凝换热器（11），冷凝换热器（11）后设置脱水装置（12），脱水装置（12）后依次设置SO2分离装置（13）、CO2捕捉装置（14）、过滤除尘器（15）、N₂分离器（16）和NOx反应装置（17），最后剩余的高压气体在冷凝换热器（11）中降压吸热后回到再循环烟道；在尾部的烟气净化回收装置出现故障时，打开连接烟囱（18）的控制阀，烟气直接通过烟囱（18）排放，在脱水装置（12）后设置旁通烟道，通过阀门控制连接于再循环烟道，通过调节脱水烟气的旁通份额控制总再循环烟气的水蒸气含量，在再循环烟道再循环风机前设置通过阀门控制的空气吸风口，在空气分离装置（3）出现故障时，切断再循环烟气，吸入空气来提供氧气。