[发明专利]一种富氧燃烧锅炉系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种富氧燃烧锅炉系统及其运行方法，包含锅炉炉膛，设置于锅炉炉膛上的燃烧器，第一送风机，第一注氧器，第二注氧器，其中，所述锅炉炉膛的烟气出口与所述第一送风机、所述第一注氧器、所述第二注氧器和所述燃烧器依次连接，所述第二注氧器设置在靠近所述燃烧器的位置处。本发明所述系统和运行方法，解决了富氧燃烧系统中送风管路发生回火的技术问题，保证富氧燃烧系统的连续安全运行，实现最佳性能和经济效益。

技术领域

本发明涉及热能工程技术领域，具体涉及一种富氧燃烧锅炉系统及运行方法。

背景技术

富氧燃烧是在现有燃煤发电技术基础上，用高纯度的氧代替助燃空气，同时采用烟气循环调节锅炉的燃烧和传热特性，可获得高浓度的富CO₂烟气，通过进一步的冷凝压缩纯化，可较容易实现大规模化CO₂富集和减排。

煤粉在加热的过程中会发生热解产生甲烷等可燃性气体，在富氧燃烧系统中，采用烟气循环的气体供给的方式，当锅炉炉膛熄火后，由于进入炉膛内部的煤粉和热解产生出来的甲烷等可燃质未能燃烧完全从而进入循环系统，故循环烟气中含有一定量的可燃质。循环烟气在进入炉膛前要进行注氧以使进入炉膛的气体中的氧浓度达到锅炉实际运行所需要求，注入氧气后，烟气与氧气混合，因此时烟气中的可燃质浓度要远远高出系统正常运行的可燃质浓度，如若氧气浓度比例足够大，当可燃混合气体射流进入炉膛点燃的瞬间送风管路可能产生爆燃而回火，从而破坏管路系统和设备，造成富氧燃烧系统全面停止运行，带来巨大的经济损失。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述问题，提出了一种富氧燃烧锅炉系统及运行方法，解决了现有富氧燃烧锅炉系统中存在的送风管路中由于循环烟气的氧气含量过高而引起的爆燃回火的技术问题。

为了达到此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种富氧燃烧锅炉系统，包含锅炉炉膛，设置于锅炉炉膛上的燃烧器，第一送风机，第一注氧器，第二注氧器，其中，所述锅炉炉膛的烟气出口与所述第一送风机、所述第一注氧器、所述第二注氧器和所述燃烧器依次连接，所述第二注氧器设置在靠近所述燃烧器的位置处。

本发明中，采用两个注氧器向送风管路中的循环烟气注氧，并设置其中一个注氧器在靠近锅炉燃烧器的位置处，这样会降低进入锅炉燃烧器之前的送风管路中循环烟气的氧气含量，避免由于氧气含量过高而引起的送风管路中循环烟气爆燃回火。

在本发明的一个具体实施例中，第一送风机为二次风机，第一注氧器为二次风第一注氧器，第二注氧器为二次风第二注氧器。

进一步地，所述第二注氧器的出口通过管路与所述燃烧器连接，所述第二注氧器的出口连接管路的直径为D₁,所述第二注氧器与所述燃烧器之间的距离在范围(D₁,2D₁)之内，即所述第二注氧器与所述燃烧器之间的距离在1倍的第二注氧器的出口连接管路的直径和2倍的第二注氧器的出口连接管路的直径之间。

本发明中，如果第二注氧器与所述燃烧器之间的距离小于第二注氧器的出口连接管路的直径，则在进入燃烧器之前第二注氧器注入的氧气不能在循环烟气中均匀混合，导致锅炉燃烧不充分；如果第二注氧器与所述燃烧器之间的距离大于第二注氧器的出口连接管路直径的2倍，则第二注氧器的出口与燃烧器之间的管路内的氧气含量过高而存在爆燃回火的危险。

进一步地，所述系统还包含第二送风机，磨煤机、第三注氧器和第四注氧器，其中，所述锅炉炉膛的烟气出口与所述第二送风机、所述磨煤机、所述第三注氧器、所述第四注氧器和所述燃烧器依次连接，所述第四注氧器设置在靠近燃烧器的位置处。

在本发明的一个具体实施例中，第二送风机为一次风机，第三注氧器为一次风第一注氧器，第四注氧器为一次风第二注氧器。