[发明专利]预热装置、预热燃烧器、燃烧系统、煤粉锅炉及其控制方法

说明书

本发明涉及一种预热装置，包括：两两相通的预热室、分离器和返料器，分离器具有分离腔室，其中：所述预热室的侧壁与所述分离器的侧壁存在共用部分，即共用侧壁；或者在所述预热装置的俯视图中，所述预热室的下部预热腔室与所述分离腔室存在重叠。本发明还涉及一种燃烧系统，包括：炉膛；和上述的预热装置，所述预热装置的分离器的气体出口与所述炉膛相通，以向炉膛内供应燃料。本发明也涉及一种预热燃烧器、一种燃烧系统、一种煤粉锅炉及其控制方法。

技术领域

本发明的实施例涉及燃料预处理领域，尤其涉及一种预热装置，一种预热燃烧器，一种燃烧系统，一种煤粉锅炉及其控制方法。

背景技术

目前广泛使用的低氮燃烧技术，主要有燃烧后脱除技术(如SNCR和SCR等)和燃烧中脱除技术(主要为分级燃烧技术)。但是，因为锅炉尾部需要安装SNCR和SCR联合脱硝装置，大幅度增加系统制造、安装成本和运行费用；此外，SNCR和SCR技术中，均需通过喷射大量的氨水来增加NOx还原反应，但存在氨逃逸现象，造成了大气的二次污染。

欲实现经济的超低排放甚至是近零排放，只有通过发展燃烧过程中的大幅度降低氮氧化物，才能从根本上解决问题。

预热燃烧器是对燃料预处理的一种装置，其是通过预热燃料在预热燃烧器内部分燃烧释放的热量加热固体燃料实现预热的，可以降低燃料氮。因此，预热燃烧器要具有足够的体积，以容纳高温气固混合物，同时为燃料氮的脱除提供充足的反应空间。如此，使得预热燃烧器的体积偏大、重量较高，制造成本较高，进而影响了预热燃烧器的规模放大和应用。

此外，已知的循环流化床预热燃烧器的预热过程，基于循环流化床的原理，但由于预热后的高温燃料中，除高温可燃烟气外，还含有大量半焦，预热燃烧器内循环的物料，则为大颗粒的床料和大颗粒的燃料。预热燃烧器内循环的物料，呈现出明显的“两元”特性，即物料粒径分布，预热后的高温固体燃料(主要为粒径较小的半焦)和预热器内部循环的物料(主要为粒径更大的半焦和床料)粒径上存在较大的差别，如图16所示。但现有技术中，分离器会将预热后的高温固体燃料(主要是粒径较小的半焦)也捕集下来，送回预热器内部循环，造成了能量的浪费，这是不希望看到的。

另外，现实中有在燃料预处理中进一步降低燃料氮的需要。

发明内容

为缓解或解决上述问题中的至少一个方面或者至少一点，提出本发明。根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种预热装置，包括：

两两相通的预热室、分离器和返料器，分离器具有分离腔室，

其中：

所述预热室的侧壁与所述分离器的侧壁存在共用部分，即共用侧壁；或者

在所述预热装置的俯视图中，所述预热室的下部预热腔室与所述分离腔室存在重叠。

可选的，共用侧壁呈向预热室凹入的形状，使得预热室的上部的横截面的面积小于预热室的下部的横截面的面积。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种预热燃烧器，包括：

上述的预热装置；和

燃料喷口，所述预热装置中的分离器的气体出口与所述燃料喷口相通。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种燃烧系统，包括：

炉膛；和

上述的预热燃烧器或者上述的预热装置，所述预热装置的分离器的气体出口与所述炉膛相通，以向炉膛内供应燃料。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种煤粉锅炉，包括：

炉膛；

预热燃烧器，适于将煤粉预热，形成预热燃料；和

至少一个预热燃料喷口，