[发明专利]一种引燃煤粉生成一氧化碳的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种引燃煤粉生成一氧化碳的装置及方法，尤其是指在燃煤发电锅炉低氮燃烧过程中的应用。

背景技术

当前我国燃煤发电厂运行过程中产生的氮氧化物是大气污染的主要因素之一，燃煤电厂锅炉排放大量的氮氧化物更进一步加剧了环境恶化，一方面氮氧化物在一定条件下可以和碳氢化合物一起形成光化学烟雾破坏大气环境，严重危害人类健康，恶化人类赖以生存的环境；另一方面，硫氧化物和氮氧化物又是形成酸雨的主要因素．目前，世界各地都有大片酸雨地带．我国酸雨的发展也异常迅速，严重的酸性降雨和脆弱的生态系统使我国经济遭受严重损失。

自国家标准《火电厂大气污染物排放标准》的颁布实施以来，许多燃煤电厂现有锅炉NOX排放浓度不能满足新标准的限值。

因此，开发低污染燃烧技术或装置，降低氮氧化物的排放量是当前亟待解决的首要问题之一。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种引燃煤粉生成一氧化碳的装置及方法，从而抑制和还原氮氧化物。

为达成以上目的，本发明的解决方案为：

    一种引燃煤粉生成一氧化碳的装置及方法，其特征在于该装置包括：煤粉管道（1）、煤粉流浓淡分离器（2）、煤粉点燃源（3）、局部煤粉燃烧室（4）、煤粉喷口（5）、煤粉入口（6）。

    进一步，使用空气动力将煤粉从煤粉入口（6）送入煤粉管道（1）中，由煤粉点燃源（3）引燃部分煤粉，部分煤粉释放的热量使煤粉管道（1）中的全部煤粉在煤粉管道（1）内部着火后从煤粉喷口（5）喷出。

    进一步，煤粉管道（1）中的煤粉质量与空气质量之比为0.23kg/kg~0.45kg/kg，使煤粉管道（1）中的全部煤粉在煤粉管道（1）内部缺氧环境中燃烧，产生大量的一氧化碳从煤粉喷口（5）喷出。

    进一步，煤粉点燃源（3）位于局部煤粉燃烧室（4）内，其点燃能源来自于：a.燃油与纯氧预混燃烧产生；b.燃油与空气预混燃烧产生；c.燃气与纯氧预混燃烧产生；d.燃气与空气预混燃烧产生，煤粉点燃源（3）使局部煤粉燃烧室（4）内的煤粉一直在缺氧环境中处于燃烧状态，分级点燃煤粉管道（1）中的煤粉，煤粉在煤粉管道（1）内部处于着火状态后由煤粉喷口（5）喷出。

    进一步，煤粉流浓淡分离器（2）位于煤粉入口（6）处，与煤粉管道（1）同心，为环状形式，使大量煤粉集中在煤粉管道（1）的中心位置进入局部煤粉燃烧室（4）内，局部煤粉燃烧室（4）中的煤粉量能够引燃煤粉管道（1）中的所有煤粉。

    进一步，局部煤粉燃烧室（4）位于煤粉管道（1）内，数量为一个或多个，且与煤粉管道（1）同中心轴线，距离煤粉喷口（5）的距离为800mm~1600mm。

    本发明的原理及特点在于：

    煤粉在空气动力的带动下进入煤粉管道中，煤粉流在煤粉流浓淡分离器的作用下，将大量煤粉流集中在煤粉管道的中心位置形成浓相煤粉流，部分浓相煤粉流进入局部煤粉燃烧室内，穿过由燃油与纯氧预混燃烧、或燃油与空气预混燃烧、或燃气与纯氧预混燃烧、或燃气与空气预混燃烧产生的高温环境，使局部煤粉燃烧室中的煤粉着火燃烧，并释放出热量使煤粉管道中的全部煤粉在煤粉管道内部着火后从煤粉喷口喷出。

   由于煤粉管道中的煤粉质量与空气质量之比为0.23kg/kg~0.45kg/kg，所以煤粉管道中的煤粉是在煤粉管道内部缺氧环境中燃烧，抑制和还原了氮氧化物的产生，并且产生了大量的一氧化碳从煤粉喷口喷出，生成的大量一氧化碳进入炉膛后，进一步抑制和还原炉膛内煤粉燃烧产生的氮氧化物。

附图说明：

图1 为本发明原理示意图

具体实施方式:

如图1所示，一种引燃煤粉生成一氧化碳的装置及方法包括煤粉管道（1）、煤粉流浓淡分离器（2）、煤粉点燃源（3）、局部煤粉燃烧室（4）、煤粉喷口（5）、煤粉入口（6）。

    煤粉在空气动力的带动下由煤粉入口（6）进入煤粉管道（1）中，煤粉流在煤粉流浓淡分离器（2）的作用下，将大量煤粉流集中在煤粉管道（1）的中心位置形成浓相煤粉流，部分浓相煤粉流进入局部煤粉燃烧室（4）内，穿过由煤粉点燃源（3）（燃油与纯氧预混燃烧、或燃油与空气预混燃烧、或燃气与纯氧预混燃烧、或燃气与空气预混燃烧）产生的高温环境，使局部煤粉燃烧室（4）中的煤粉着火燃烧，并释放出热量使煤粉管道（1）中的全部煤粉在煤粉管道内部着火后从煤粉喷口（5）喷出。