煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統技術方案

本發明專利技術提供一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，為解決煤粉鍋爐在應用過程中對環境造成污染的問題，同時達到節能、減排的效果。該系統包括：鍋爐，裝設純氧燃燒器，燃燒器上安裝燃料噴槍、二次氧槍，燃料噴槍連接煤粉輸送管道；還原爐，通過第一煙氣管道連接鍋爐；第一煙氣管道，裝設煙氣儲罐、第一煙氣閥組；第二煙氣管道，連接在煙氣儲罐上，裝設第二煙氣閥組，第二煙氣管道與煤粉輸送管道之間連接下料裝置；一次氧管道，連接在煤粉輸送管道上，裝設一次氧閥站；二次氧管道，連接在二次氧槍上，裝設二次氧閥站；自控裝置，包括PLC上位機，鍋爐、下料裝置、第二煙氣閥組、一次氧閥站、二次氧閥站均與PLC上位機連接。

System for pure oxygen combustion without nitrogen and carbon dioxide emission of pulverized coal boiler

The invention provides a system for pure oxygen combustion of pulverized coal boiler without nitrogen and carbon dioxide emission, in order to solve the problem of environmental pollution caused by the application of the pulverized coal boiler in the application process, and achieve the effect of energy saving and emission reduction. The system includes: boiler, installation of pure oxygen burner, the burner is installed on the fuel spray gun, two oxygen lance, fuel spray gun connected with pulverized coal conveying pipeline; reduction furnace, boiler flue gas through the first connecting pipe; the first flue gas pipeline, installation of flue gas tank, the first flue gas valve group; second flue gas pipeline, connected with the flue gas tank,. Second gas valve group, between the second flue gas pipeline and pulverized coal pipeline connecting device; an oxygen pipe, connected to the coal conveying pipe, installed an oxygen valve station; two oxygen pipeline, connected to two oxygen lance, installed two oxygen valve station; automatic control device, including PLC PC, boiler, feeder, second gas valve group, an oxygen valve station, two oxygen valve station with PLC PC connection.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煤燃燒
，尤其是涉及一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統。
技術介紹
煤粉燃燒技術及與其相應的系統，在我國的應用范圍比較廣，煤粉燃燒技術的核心裝置為燃燒鍋爐。現有技術中，燃燒鍋爐中所需的粉狀燃料多采用壓縮空氣進行輸送，粉狀燃料與空氣在鍋爐內混合并燃燒。上述采用壓縮空氣作為輸送氣的方法存在以下缺陷：首先，空氣中氮氣的比例占78％，粉狀燃料與空氣在鍋爐內混合并燃燒，鍋爐內的溫度極高，在大于1200℃的情況下，空氣中的氮氣與氧氣發生反應，產生多種氮氧化物，氮氧化物的存在，使得該種方法不滿足環保標準與要求，而且，燃燒產生的大量二氧化碳氣體的排放，導致溫室效應的出現；其次，氮氣被加熱后，隨鍋爐燃燒產生的煙氣一同被排放，空氣中氮氣的含量較高，被排放的氮氣所具有的熱能較高，大量熱能流失，造成系統整體的能量損失嚴重；再次，除了氧氣，空氣中含有其他多種氣體，且其他多種氣體的比重較高，而鍋爐內粉狀燃料燃燒所需氣體為氧氣，空氣助燃方式很難使粉狀燃料充分燃燒，致使能源原料的嚴重浪費。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，以解決煤粉鍋爐在應用過程中對環境造成污染的問題，同時達到節能、減排的效果。為達到上述目的，本專利技術實施例采用以下技術方案：一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，包括：鍋爐，其上裝設有純氧燃燒器，所述純氧燃燒器上安裝有燃料噴槍、二次氧槍，所述燃料噴槍上連接有煤粉輸送管道；二氧化碳還原爐，與所述鍋爐通過第一煙氣管道連接；所述第一煙氣管道，其上裝設有煙氣儲罐、第一煙氣閥組，所述煙氣儲罐靠近所述鍋爐，所述第一煙氣閥組靠近所述還原爐；第二煙氣管道，連接在所述煙氣儲罐上，其上裝設有第二煙氣閥組，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道之間連接有下料裝置；一次氧管道，其出口端連接在所述煤粉輸送管道上，其上裝設有一次氧閥站；二次氧管道，其出口端連接在所述二次氧槍上，其上裝設有二次氧閥站；自控裝置，包括PLC上位機，所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站分別與所述PLC上位機連接，使用時，通過所述PLC上位機控制所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站。作為上述技術方案的進一步改進，所述下料裝置包括：自上而下依次連接的粉料罐、雙螺旋稱重裝置、雙曲線混合噴射器，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道通過所述雙曲線混合噴射器連接；且設，所述鍋爐上裝設有第二熱電偶，所述雙螺旋稱重裝置、所述第二熱電偶均與所述PLC上位機連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述一次氧閥站包括：裝設在所述一次氧管道上，自其入口端至出口端依次排列的截止閥、第一壓力表、穩壓閥、第一壓力變送器、第一熱電偶、第一流量計、第一調節閥、第一切斷閥、第二壓力變送器，所述第一流量計、第一調節閥均與所述PLC上位機連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述二次氧閥站包括：裝設在所述二次氧管道上，自其入口端至出口端依次排列的第二流量計、第二調節閥、第二切斷閥和第三壓力變送器，所述第二流量計、第二調節閥均與所述PLC上位機連接；且設，所述二次氧管道的入口端連接在所述第一熱電偶與所述第一流量計之間的所述一次氧管道上，所述一次氧管道的出口端連接在靠近所述燃料噴槍的所述煤粉輸送管道上。作為上述技術方案的進一步改進，所述第一煙氣管道上，自所述鍋爐至所述還原爐依次裝設有第一高壓風機、煙氣處理裝置、所述煙氣儲罐、第二高壓風機。進一步地，所述第一煙氣閥組包括：裝設在所述第一煙氣管道上，自所述鍋爐至所述還原爐依次排列的第一蝶閥、第二壓力表和第三流量計，其中，所述第一蝶閥位于所述煙氣儲罐與所述第二高壓風機之間，所述第二壓力表和所述第三流量計位于所述第二高壓風機和所述還原爐之間。作為上述技術方案的進一步改進，所述第二煙氣閥組包括：裝設在所述第二煙氣管道上，自所述煙氣儲罐至所述雙曲線混合噴射器依次排列的第二蝶閥、第三壓力表、第四流量計和第三調節閥，所述第四流量計、第三調節閥均與所述PLC上位機連接。進一步地，所述第二煙氣管道上還裝設有第三高壓風機，所述第三高壓風機位于所述第二蝶閥與所述第三壓力表之間。作為上述技術方案的進一步改進，所述燃料噴槍與所述二次氧槍相互平行，且所述燃料噴槍位于所述二次氧槍的上方。作為上述技術方案的進一步改進，使用時，設置所述第三高壓風機的壓力范圍為30-100KPa。作為上述技術方案的進一步改進，使用時，設置所述第二煙氣管道中的煙氣量占總煙氣量的10％-70％，所述鍋爐中氧氣量與煤粉量的比值介于1-1.5之間，且所述鍋爐中，一次氧量占總氧氣量的10％-30％，二次氧量占總氧氣量的70％-90％。作為上述技術方案的進一步改進，所述還原爐的上方連接有還原碳進料裝置，所述還原爐的側壁上開設有氧氣輸入口、一氧化碳輸出口，以及與所述第一煙氣管道連接的煙氣輸入口，所述氧氣輸入口位于所述煙氣輸入口的上方，使用時，所述還原爐中氧氣含量與煙氣含量的體積比介于0.25-0.5之間。本專利技術提供的煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，由于該系統包括有第一煙氣管道和第二煙氣管道，鍋爐內燃燒所產生的煙氣(主要成分為二氧化碳)到達煙氣儲罐，煙氣儲罐中的一部分煙氣進入第二煙氣管道，第二煙氣管道與煤粉輸送管道之間連接有下料裝置，巧妙利用煙氣輸送煤粉原料，使煙氣得以循環利用；煙氣儲罐中的另一部分煙氣，經過第一煙氣管道進入二氧化碳還原爐，在二氧化碳還原爐中，二氧化碳被還原為一氧化碳，高純度的一氧化碳還原氣體具有多種用途，可作為其它鍋爐燃料，也可用于燃氣發電，還可作為化工原料使用。現有技術中，采用壓縮空氣作為粉狀燃料的輸送氣，由于空氣中氮氣的比例占78％，粉狀燃料與空氣在鍋爐內混合并燃燒，在大于1200℃的情況下，空氣中的氮氣與氧氣發生反應，產生多種氮氧化物，氮氧化物的存在，使得該種方法不滿足環保標準與要求，或者，燃燒產生的大量二氧化碳氣體的排放，導致溫室效應的出現；；其次，氮氣被加熱后，隨鍋爐燃燒產生的煙氣一同被排放，空氣中氮氣的含量較高，被排放的氮氣所具有的熱能較高，大量熱能流失，造成系統整體的能量損失嚴重；再次，除了氧氣，空氣中含有其他多種氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，其特征在于，包括：鍋爐，其上裝設有純氧燃燒器，所述純氧燃燒器上安裝有燃料噴槍、二次氧槍，所述燃料噴槍上連接有煤粉輸送管道；二氧化碳還原爐，與所述鍋爐通過第一煙氣管道連接；所述第一煙氣管道，其上裝設有煙氣儲罐、第一煙氣閥組，所述煙氣儲罐靠近所述鍋爐，所述第一煙氣閥組靠近所述還原爐；第二煙氣管道，連接在所述煙氣儲罐上，其上裝設有第二煙氣閥組，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道之間連接有下料裝置；一次氧管道，其出口端連接在所述煤粉輸送管道上，其上裝設有一次氧閥站；二次氧管道，其出口端連接在所述二次氧槍上，其上裝設有二次氧閥站；自控裝置，包括PLC上位機，所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站分別與所述PLC上位機連接，使用時，通過所述PLC上位機控制所述鍋爐、所述下料裝置、所述第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站。

【技術特征摘要】
1.一種煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排放的系統，其特征
在于，包括：
鍋爐，其上裝設有純氧燃燒器，所述純氧燃燒器上安裝有燃料
噴槍、二次氧槍，所述燃料噴槍上連接有煤粉輸送管道；
二氧化碳還原爐，與所述鍋爐通過第一煙氣管道連接；
所述第一煙氣管道，其上裝設有煙氣儲罐、第一煙氣閥組，所
述煙氣儲罐靠近所述鍋爐，所述第一煙氣閥組靠近所述還原爐；
第二煙氣管道，連接在所述煙氣儲罐上，其上裝設有第二煙氣
閥組，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道之間連接有下料裝置；
一次氧管道，其出口端連接在所述煤粉輸送管道上，其上裝設
有一次氧閥站；
二次氧管道，其出口端連接在所述二次氧槍上，其上裝設有二
次氧閥站；
自控裝置，包括PLC上位機，所述鍋爐、所述下料裝置、所述
第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站分別與所述PLC
上位機連接，使用時，通過所述PLC上位機控制所述鍋爐、所述下
料裝置、所述第二煙氣閥組、所述一次氧閥站、所述二次氧閥站。
2.根據權利要求1所述的煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排
放的系統，其特征在于，
所述下料裝置包括：自上而下依次連接的粉料罐、雙螺旋稱重
裝置、雙曲線混合噴射器，所述第二煙氣管道與所述煤粉輸送管道
通過所述雙曲線混合噴射器連接；
所述鍋爐上裝設有第二熱電偶，所述雙螺旋稱重裝置、所述第
二熱電偶均與所述PLC上位機連接。
3.根據權利要求2所述的煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排
放的系統，其特征在于，
所述一次氧閥站包括：裝設在所述一次氧管道上，自其入口端
至出口端依次排列的截止閥、第一壓力表、穩壓閥、第一壓力變送
器、第一熱電偶、第一流量計、第一調節閥、第一切斷閥、第二壓
力變送器，所述第一流量計、第一調節閥均與所述PLC上位機連接。
4.根據權利要求3所述的煤粉鍋爐純氧燃燒無氮無二氧化碳排
放的系統，其特征在于，
所述二次氧閥站包括：裝設在所述二次氧管道上，自其入口端
至出口端依次排列的第二流量計、第二調節閥、第二切斷閥和第三
壓力變送器，所述第二流量計、第二調節閥均與所述PLC上位機連
接；
所述二次氧管道的入口端連接在所述第一熱電偶與所述第一流
量計之間的所述一次氧管道上，所述一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王立臣，
申請(專利權)人：王立臣，
類型：發明
國別省市：北京;11