一種鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能源領(lǐng)域，尤其涉及一種鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國由于能源結(jié)構(gòu)的關(guān)系，大部分地區(qū)都采用煤炭、燃油、天然氣或其它燃料作為 原料的燃料鍋爐作為熱力源。但隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，燃煤鍋爐所帶來的高污 染越來越不能被社會所接受。
[0003] 相關(guān)技術(shù)中，燃煤鍋爐一般是采用燃料與空氣直接混合燃燒，這種燃燒方式的效 率較低，一方面使得燃料無法充分燃燒，產(chǎn)生了許多諸如一氧化碳、粉塵顆粒、氮氧化物、二 氧化硫等有害氣體以及大量的煙塵，另一方面又使得鍋爐內(nèi)的溫度較低，很難使一些有害 物質(zhì)分解。
[0004] 因此相關(guān)技術(shù)中的燃料鍋爐已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)今社會的環(huán)保要求，急需進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請的目的是提供一種鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法，能夠提高鍋爐系統(tǒng)的燃燒效 率、降低燃煤鍋爐的污染物排放量。
[0006] 本申請的第一方面提供了一種鍋爐配燒系統(tǒng)，包括燃料鍋爐、配風(fēng)機(jī)構(gòu)以及鼓風(fēng) 機(jī)；所述配風(fēng)機(jī)構(gòu)包括筒形的整流罩以及用于流通布朗氣的導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管的出氣口 由所述整流罩的后部伸入所述整流罩之內(nèi)，且所述導(dǎo)氣管與所述整流罩之間留有通風(fēng)間 隙，所述鼓風(fēng)機(jī)設(shè)于所述整流罩的尾部，且與所述通風(fēng)間隙連通，所述整流罩的頭部由所述 燃料鍋爐的下部伸入所述燃料鍋爐之內(nèi)。
[0007] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)氣管的出氣口與所述整流罩共軸設(shè)置，且朝向所述整流罩的頭部。
[0008] 優(yōu)選地，還包括布朗氣發(fā)生器，所述布朗氣發(fā)生器與所述導(dǎo)氣管連通。
[0009] 優(yōu)選地，還包括穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器設(shè)置在所述布朗氣發(fā)生器上，且與所述導(dǎo)氣管 連通。
[0010] 優(yōu)選地，還包括用于分離布朗氣與液體的分離缸，所述分離缸設(shè)置在所述布朗氣 發(fā)生器與所述導(dǎo)氣管之間。
[0011] 本申請的第一方面提供了一種采用上述的鍋爐配燒系統(tǒng)的鍋爐配燒方法，包括下 列步驟：
[0012] S20、調(diào)整布朗氣的壓強(qiáng)；
[0013] S40、將布朗氣與空氣混合形成混合氣體；
[0014] S60、調(diào)整混合氣體的流動狀態(tài)以及壓強(qiáng)；
[0015] S80、將混合氣體通入鍋爐的各風(fēng)室內(nèi)，與燃料進(jìn)行配燒。
[0016] 優(yōu)選地，步驟S20中，所述布朗氣的壓強(qiáng)為0. 01~0. 5MPa。
[0017] 優(yōu)選地，步驟S40中，所述布朗氣的溫度為0~60°C。
[0018] 優(yōu)選地，步驟S40中，所述布朗氣為所述空氣的體積的1%~5%。
[0019] 優(yōu)選地，當(dāng)所述布朗氣為所述布朗發(fā)生器產(chǎn)生時，在步驟S20之前還包括下列步 驟：
[0020] S10、對產(chǎn)生的布朗氣進(jìn)行降溫洗滌，使其溫度降低。
[0021] 本申請所提供的鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法可通過向鍋爐內(nèi)通入預(yù)先制作的混合 氣體與燃料進(jìn)行配燒的方式提高燃燒效率，進(jìn)而提高爐內(nèi)溫度，使更多的污染物燃燒或分 解，降低污染物的排放量。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本申請實施例所提供的鍋爐配燒系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本申請實施例所提供的配風(fēng)機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3為本申請實施例所提供的配風(fēng)機(jī)構(gòu)的側(cè)視示意圖。
[0025] 附圖標(biāo)記：
[0026] 1-燃煤鍋爐；2-配風(fēng)機(jī)構(gòu)；20-整流罩；200-尾部；202-頭部；22-導(dǎo)氣管；24-通 風(fēng)間隙；26-固定支架；28-控制閥門；3-鼓風(fēng)機(jī)；4-布朗氣發(fā)生器；5-穩(wěn)壓器；6-分離缸。
【具體實施方式】
[0027] 為了便于清楚理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028] 本申請的一個實施例提供了一種鍋爐配燒系統(tǒng)，以煤炭燃料為例，如圖1所示，包 括燃煤鍋爐1、配風(fēng)機(jī)構(gòu)2、鼓風(fēng)機(jī)3、布朗氣發(fā)生器4、穩(wěn)壓器5以及分離缸6,其中，布朗氣 發(fā)生器4、分離缸6、穩(wěn)壓器5、配風(fēng)機(jī)構(gòu)2以及燃煤鍋爐1依次連接。此外配套由后續(xù)的一 些諸如引風(fēng)機(jī)、水泵、調(diào)速箱、出渣器、除塵器等常用的煙氣處理裝置。下面對鍋爐配燒系統(tǒng) 的主要部件進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029] 布朗氣發(fā)生器4通過電解水的方式產(chǎn)布朗氣，布朗氣發(fā)生器4直接產(chǎn)生的布朗氣 溫度較高，一般在70~80°C作用，所以其中往往會夾雜一些水蒸汽等雜質(zhì)，水蒸汽在輸送 的過程中會逐漸冷凝，可能會對沿途的管路或其它設(shè)備進(jìn)行腐蝕，而高溫的布朗氣也會存 在上述問題。因此布朗氣發(fā)生器4產(chǎn)生的布朗氣首先通過分離缸6進(jìn)行洗滌降溫并進(jìn)行氣 液分離，布朗氣的溫度降至〇~60°C 20~40°C，并將其中的水蒸汽等分離出來。
[0030] 為了較為穩(wěn)定的輸送布朗氣，經(jīng)過分離后的布朗氣會通過穩(wěn)壓器5 (例如穩(wěn)壓閥） 進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。將布朗氣的壓強(qiáng)調(diào)節(jié)至〇. 01~〇. 5MPa范圍內(nèi)，更為優(yōu)選的范圍為0. 1~ 0.25MPa。經(jīng)過穩(wěn)壓調(diào)節(jié)后的布朗氣將被持續(xù)、穩(wěn)定地輸送至配風(fēng)機(jī)構(gòu)2內(nèi)與空氣進(jìn)行混 合。
[0031] 氫氣與氧氣的混合需要考慮爆炸的因素，如果處理不好便可能發(fā)生爆然。對此，本 實施例中采用了特殊的混合裝置。如圖2和圖3所示，配風(fēng)機(jī)構(gòu)2包括一個筒形的整流罩 20以及一個用于流通布朗氣的導(dǎo)氣管22,導(dǎo)氣管22的出氣口由整流罩20的后部下方伸入 整流罩20之內(nèi)，導(dǎo)氣管22與整流罩20之間留有通風(fēng)間隙24。參見圖1和圖2,鼓風(fēng)機(jī)3設(shè) 置在整流罩20的尾部200,并且與通風(fēng)間隙24連通。整流罩20的頭部202由燃煤鍋爐1 的下部伸入燃煤鍋爐1的內(nèi)部，將混合氣體通入燃煤鍋爐1的各個風(fēng)室內(nèi)與煤炭進(jìn)行配燒。
[0032] 鼓風(fēng)機(jī)3將空氣由整流罩20的尾部200吹入，同時布朗氣由導(dǎo)氣管22的出氣口 送出，二者在整流罩20的內(nèi)部快速混合形成混合氣體，并在鼓風(fēng)機(jī)3的作用下迅速進(jìn)入燃 煤鍋爐1內(nèi)，由于混合氣體的形成時間短，且流速較快，因此可以有效防止回火現(xiàn)象，將燃 燒范圍控制在燃煤鍋爐1內(nèi)部。
[0033] 與此同時，本實施例還嚴(yán)格控制布朗氣與空氣的混合比例，混合氣體中布朗氣的 體積僅占空氣體積的1 %~5%，優(yōu)選為1 %~3%，這樣也使氫氣與氧氣比例無法達(dá)到爆炸 極限比例，從而避免回火以及爆炸的發(fā)生。
[0034] 此外，還可將整流罩20的頭部202由四周向中心均勻漸縮形成噴口，這樣一方面 可以提高氣體流速，另一方面也可以阻擋燃煤鍋爐1內(nèi)部的物質(zhì)由噴口進(jìn)入整流罩20內(nèi) 部，避免堵塞以及回火的發(fā)生。
[0035] 為了便于控制布朗氣的通入，可以在導(dǎo)氣管22上設(shè)置一個控制閥門28。
[0036]由于混合氣體的流速較快，在整流罩20內(nèi)的時間有限，因此為了提高混合氣體的 混合速率，使其在較短的時間內(nèi)能夠擁有較好的混合均勻度，本實施例中導(dǎo)氣管22的出氣 口與整流罩共軸設(shè)置，且朝向整流罩20的頭部202。這樣通風(fēng)間隙24的各個部分的寬度可 基本一致，有利于提高混合均勻程度。
[0037] 為了保持通風(fēng)間隙的形狀，可以在整流罩20之內(nèi)設(shè)置多個固定支架26,固定支架 26的兩端分別固定導(dǎo)氣管22的外側(cè)壁以及整流罩20的內(nèi)側(cè)壁，以便保持通風(fēng)間隙24的形 狀。為了減小阻力，固定支架26可以采用片狀結(jié)構(gòu)，例如固定片或固定板，設(shè)置時將固定支 架26基本平行于整流罩20的軸線。也可以考慮均以一定角度傾斜設(shè)置，從而增加一個擾 動，提高混合均勻度。
[0038] 由于電解生成布朗氣中氫氣與氧氣的體積為2 : 1，在與空氣混合后氫氣能夠充 分燃燒產(chǎn)生大量的熱量，較大限度的提高了鍋爐內(nèi)的燃燒溫度。因為鍋爐內(nèi)的溫度升高，在 燃燒的過程中，爐渣中的殘留余碳、爐膛中的可燃顆粒及一氧化碳也能夠更加充分的燃燒， 在提高了熱效應(yīng)的同時，又降低了有害氣體、粉塵顆粒的排放。因此，此種助燃配燒大大地 提高了燃燒效率，實現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)效益同時還帶來了巨大的節(jié)能減排的社會效益?；旌?氣體的通入量可以根據(jù)燃煤鍋爐的型號以及蒸發(fā)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整或增加，以滿足爐內(nèi)煤炭 的燃燒需要。
[0039] 下面就本實施例與現(xiàn)有的燃煤鍋爐燃燒方式進(jìn)行對比實驗。
[0040] 1、配燒鍋爐主要技術(shù)條件
[0041] (1)鍋爐型號：SZL6-1. 25-A II型燃煤鍋爐
[0042] (2)額定蒸發(fā)量：6t/h
[0043] (3)鍋爐主要技術(shù)參數(shù)
[0044] 該鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)見表1。
[0045] 表1SZL6-1. 25-A II型燃煤鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表
[0046]
【主權(quán)項】
1. 一種鍋爐配燒系統(tǒng)，其特征在于，包括燃料鍋爐、配風(fēng)機(jī)構(gòu)以及鼓風(fēng)機(jī)； 所述配風(fēng)機(jī)構(gòu)包括筒形的整流罩以及用于流通布朗氣的導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管的出氣 口由所述整流罩的后部伸入所述整流罩之內(nèi)，且所述導(dǎo)氣管與所述整流罩之間留有通風(fēng)間 隙， 所述鼓風(fēng)機(jī)設(shè)于所述整流罩的尾部，且與所述通風(fēng)間隙連通， 所述整流罩的頭部由所述燃料鍋爐的下部伸入所述燃料鍋爐之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐配燒系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)氣管的出氣口與所述整 流罩共軸設(shè)置，且朝向所述整流罩的頭部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐配燒系統(tǒng)，其特征在于，還包括布朗氣發(fā)生器，所述 布朗氣發(fā)生器與所述導(dǎo)氣管連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐配燒系統(tǒng)，其特征在于，還包括穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器設(shè)置 在所述布朗氣發(fā)生器上，且與所述導(dǎo)氣管連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍋爐配燒系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于分離布朗氣與液體 的分離缸，所述分離缸設(shè)置在所述布朗氣發(fā)生器與所述導(dǎo)氣管之間。
6. -種采用權(quán)利要求1至5任一項所述的鍋爐配燒系統(tǒng)的鍋爐配燒方法，其特征在于， 包括下列步驟： S20、調(diào)整布朗氣的壓強(qiáng)； S40、將布朗氣與空氣混合形成混合氣體； S60、調(diào)整混合氣體的流動狀態(tài)以及壓強(qiáng)； S80、將混合氣體通入鍋爐的各風(fēng)室內(nèi)，與燃料進(jìn)行配燒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐配燒方法，其特征在于，步驟S20中，所述布朗氣的壓強(qiáng) 為 0?Ol~0? 5MPa。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐配燒方法，其特征在于，步驟S40中，所述布朗氣的溫度 為0~60。。。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍋爐配燒方法，其特征在于，步驟S40中，所述布朗氣為所述 空氣的體積的1 %~5%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍋爐配燒方法，其特征在于，當(dāng)所述布朗氣為所述布朗發(fā)生 器產(chǎn)生時，在步驟S20之前還包括下列步驟： S10、對產(chǎn)生的布朗氣進(jìn)行降溫洗滌，使其溫度降低。
【專利摘要】本申請涉及能源領(lǐng)域，涉及鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法。鍋爐配燒系統(tǒng)包括燃料鍋爐、鼓風(fēng)機(jī)；配風(fēng)機(jī)構(gòu)包括筒形的整流罩以及用于流通布朗氣的導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的出氣口由整流罩的后部伸入整流罩之內(nèi)，且導(dǎo)氣管與整流罩之間留有通風(fēng)間隙，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)于整流罩的尾部，且與通風(fēng)間隙連通，整流罩的頭部由燃料鍋爐的下部伸入燃料鍋爐之內(nèi)。鍋爐配燒方法包括下列步驟：調(diào)整布朗氣的壓強(qiáng)；將布朗氣與空氣混合形成混合氣體；調(diào)整混合氣體的流動狀態(tài)以及壓強(qiáng)；將混合氣體通入鍋爐的各風(fēng)室內(nèi)，與燃料進(jìn)行配燒。本申請所提供的鍋爐配燒系統(tǒng)及配燒方法可提高燃燒效率，進(jìn)而提高爐內(nèi)溫度，使更多的污染物燃燒或分解，降低污染物的排放量。
【IPC分類】F23C7-02
【公開號】CN104791776
【申請?zhí)枴緾N201510213896
【發(fā)明人】康健, 曲折, 尚爾宏
【申請人】北京首位能源科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日