[发明专利]锅炉燃料预处理装置及锅炉

说明书

本发明涉及一种锅炉燃料预处理装置及锅炉，其中锅炉燃料预处理装置包括反应管、分离弯管、第一输送管和第二输送管，反应管设有燃料进口，燃料通过燃料进口进入反应管内进行不完全燃烧，分离弯管设置在反应管的下游，分离弯管用于对燃料在反应管内生成的燃烧产物进行气固分离，第一输送管连接在分离弯管的向内凹的一侧，并用于将分离出的气体送入锅炉炉膛；第二输送管连接在分离弯管的向外凸的一侧，并用于将分离出的固体送入炉膛。本发明中燃烧产物的分离原理是利用分离弯管在拐弯处的分离特性并通过离心力的作用实现燃烧产物中气体和固体的分离，进而将气体和固体分别输送到炉膛中，这种分离结构简单，运行和维护成本较低，便于推广。

技术领域

本发明涉及锅炉燃料燃烧技术领域，尤其涉及一种锅炉燃料预处理装置及锅炉。

背景技术

根据《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的要求，全国所有具备条件的燃煤电厂在2020年都要实现超低排放，其中氮氧化物的排放浓度不高于50mg/m³。目前，国内大部分电厂均采用尾部SCR脱硝技术来降低污染物的排放，采用该技术每年需支付巨额的SCR脱硝运行维护费用，整体经济效益不佳；同时，采用SCR脱硝系统容易导致下游空气预热器的腐蚀和堵塞，影响锅炉机组的安全性；而且，SCR催化剂及氨逃逸带来的二次污染也无法得到有效解决。

为实现超低排放，目前普遍认可的技术路线为通过向炉内喷入还原气体，将已生成的NO_x还原为N₂，以实现NO_x的超低排放，减少腐蚀和堵塞，降低二次污染。虽然天然气再燃能有效降低NO_x的浓度，减排率可达70％，但现有的煤气化装置结构复杂，运行费用高，不便于推广，如何低成本地获取满足再燃份额的还原性气体成为目前最大的难题。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种锅炉燃料预处理装置及锅炉，以实现对预处理过程所产生的燃烧产物的分离，并为将分离后的气体和固体分别送入炉膛的不同位置提供支持，尽可能地简化锅炉燃料预处理装置的结构，降低运行和维护成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种锅炉燃料预处理装置，包括反应管、分离弯管、第一输送管和第二输送管，反应管设有燃料进口，燃料通过燃料进口进入反应管内进行不完全燃烧，分离弯管设置在反应管的下游，分离弯管用于对燃料在反应管内生成的燃烧产物进行气固分离，第一输送管连接在分离弯管的向内凹的一侧，并用于将通过分离弯管分离出的气体送入锅炉炉膛；第二输送管连接在分离弯管的向外凸的一侧，并用于将通过分离弯管分离出的固体送入炉膛。

进一步地，反应管水平布置；或者，反应管竖直布置。

进一步地，第一输送管包括沿气流方向倾斜向上布置的第一管段和水平布置的第二管段，第一管段与分离弯管连通，第二管段与第一管段连通。

进一步地，第二输送管包括沿气流方向倾斜向下布置的第三管段和水平布置的第四管段，第三管段与分离弯管连通，第四管段与第三管段连通。

进一步地，锅炉燃料预处理装置还包括加速管，加速管的进口截面面积大于加速管的出口截面面积，加速管连接在反应管与分离弯管之间。

进一步地，锅炉燃料预处理装置还包括进口管，进口管与反应管的燃料进口连通，反应管的截面面积比进口管的截面面积大。

进一步地，反应管的截面面积与进口管的截面面积之比为3～15.5。

进一步地，进口管与反应管的布置方向不同，进口管与反应管之间设有连接弯头。

进一步地，锅炉燃料预处理装置还包括减速管，减速管的进口截面面积小于减速管的出口截面面积，减速管连接在连接弯头与反应管之间。