[发明专利]一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置及方法

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置气动上料装置入口为原煤输入口，气动上料装置出口与等离子气化反应炉上部固体入口连，等离子气化反应炉上部气体入口与气源连，等离子气化反应炉上部气体出口与布袋除尘器气体入口连，布袋除尘器气体出口与储气柜入口连，布袋除尘器积灰出口与气动上料装置入口连，等离子气化反应炉下部出口为熔渣排出口，储气柜出口接至燃烧器。本发明还公开了一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃方法。本发明的有益效果：取消电站燃油系统，利用比煤粉易于燃烧的可燃气体实现锅炉启动及低负荷下稳定燃烧，点火及稳燃性能好，同时可降低对环境的污染。

技术领域

本发明涉及煤炭发电技术领域，具体而言，涉及一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置及方法。

背景技术

经过数十年的发展，我国电力工业正在向更加清洁、高效的方向发展。在火力发电中，燃煤锅炉点火稳燃是电厂安全稳定经济运行的重要环节。锅炉点火系统是指电站锅炉启动时，通过增强燃烧来点燃主燃烧器的煤粉气流的装置。另外，当锅炉在低负荷下运行时，或燃煤质量变差时，由于炉膛温度降低使煤粉着火的稳定性变差，炉内火焰发生脉动甚至有熄火危险时，通过投运点火系统来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。点火及稳燃系统通常由点火装置、燃烧器、供油系统、控制系统及辅助系统组成。

为使得煤炭的快速着火和稳定燃烧，燃煤电站锅炉在点火时，通常方式是先投油助燃或其他辅助方法点燃煤粉。目前煤粉锅炉点火稳燃燃烧技术主要有等离子点火稳燃技术、微油点火稳燃技术以及富氧微油点火稳燃技术等。

煤粉锅炉等离子点火及稳燃技术可以直接点燃煤粉代替燃油，且使用安全、经济、可靠。目前，等离子点火及稳燃技术已成功应用于数百台各种机组锅炉，机组容量等级从50MW到1000MW；燃用煤质包括贫煤、劣质烟煤、烟煤和褐煤；燃烧方式包括直流燃烧器切向燃烧和旋流燃烧器墙式燃烧；制粉系统类型包括采用中速磨、风扇磨和双进双出钢球磨的直吹式制粉系统，以及采用单进单出钢球磨的中储式制粉系统。但是，这种等离子点火及稳燃技术对煤种有一定限制，特别是对低挥发分煤种点火能力不够理想。同时系统比较复杂，必须配有冷却水及电源系统，导致初投资比较高。同时由于点火装置阴极寿命较短，运行和维护未用较高。另外，启动速度比较慢，影响环保设施投运。

微油点火技术是利用机械雾化、空气雾化、气化或者组合气化等强化燃烧技术使燃油充分燃烧，以很小的燃油量(20-250Kg/h)获得一个刚性强、温度高(1800℃以上)的稳定火炬。当煤粉通过火炬时很快受热、煤粉颗粒破碎、迅速被点燃。根据分级燃烧的原理、使煤粉在点火初期就已尽可能地充分燃烧，从而达到煤粉锅炉启、停和低负荷稳燃的目的。但是这种微油点火及稳燃技术由于微油雾化效果差异、以及冷炉膛环境下燃油燃尽率偏低等因素，存在有未燃尽油滴进入电除尘的情况，影响除尘器运行效果和运行安全，甚至影响SCR的催化剂性能，污染脱硫浆液。另外，这种方式存在燃油消耗。

富氧微油点火技术是在微油点火技术基础上，增加一套富氧供给系统而形成的一套高效点火、充分燃尽的点火稳燃燃烧技术，扩大了点火煤质的范围，提高了锅炉点火的安全性、环保性和经济性。但是这种技术增加了一套液氧罐及其管路系统，同样影响电厂的耗油指标，增加了电厂建设及运行成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置及方法，使煤炭在等离子气化炉的高能热环境下，和加入的等离子气化剂反应生成主要成分为H₂和CO等可燃气体的混合气，通过净化后送至锅炉燃气燃烧器，实现燃煤锅炉点火及低负荷下稳定燃烧，取消电站燃油系统，利用比煤粉易于燃烧的可燃气体实现锅炉启动，点火及稳燃性能好，同时可降低对环境的污染。

本发明提供了一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，包括：气动上料装置、等离子气化反应炉、布袋除尘器、储气柜、空气或氧气气源，燃烧器以及配套的连接管路；