一種鍋爐全氧燃燒工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于：將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，所述鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，所述二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比為（21～23）：（77～79）。本發(fā)明實現(xiàn)了鍋爐的全氧燃燒，避免鍋爐燃燒使用大氣產生含有氮氧化物的煙氣，解決了鍋爐燃燒中脫硝的問題，與脫硫裝置結合后，可完成煙氣凈化，適用于燃煤煙氣、爐窯煙氣等領域。
【專利說明】
一種鍋爐全氧燃燒工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明是一種鍋爐全氧燃燒工藝，具體涉及一種能實現(xiàn)鍋爐燃燒低氮排放的煙氣凈化工藝，屬于燃煤煙氣及工業(yè)爐窯煙氣凈化處理領域。
【背景技術】
[0002]我國的能源資源稟賦決定了我國以煤為主的能源供應與消費格局。燃煤煙氣構成了我國最重要的空氣污染來源。對工業(yè)及生活燃煤煙氣進行凈化治理，是我國治理空氣污染，提高大氣環(huán)境質量的關鍵環(huán)節(jié)。
[0003]隨著對煙氣治理要求的不斷提升，現(xiàn)有煙氣脫硝技術存在的不足日漸顯現(xiàn):
1)脫硝過程依賴于催化劑、還原劑或氧化劑，運行成本高，操作復雜。氧化脫硝技術路線氧化劑成本高，催化還原脫硝技術路線在中小鍋爐上更是缺乏有效的應用實現(xiàn)工況條件，使得中小鍋爐脫硝一直沒有技術經濟可行的解決方案；
2)在排放標準不斷提高的形勢下，現(xiàn)有技術運行已達到其工藝應用的極限。為實現(xiàn)極高標準的達標排放，現(xiàn)有的催化還原脫硝工藝無不以過量的氨還原劑噴入為代價，造成整個煙氣治理系統(tǒng)物料失衡，在空預器處形成結塊堵塞，根本無法長期穩(wěn)定運行，導致整個鍋爐系統(tǒng)經常需要停機清理，成為使用單位的一大痛點。
[0004]我們知道，脫硝就是除去煙氣中氮氧化物的過程，為防止鍋爐燃燒后產生過多的氮氧化物為后續(xù)脫硝工藝形成壓力，現(xiàn)有專利文獻CN103170225A(—種實現(xiàn)工業(yè)窖爐富氧助燃與煙氣脫硫脫硝相結合系統(tǒng)，2013.03.01)公開了一種利用富氧助燃技術來節(jié)約工業(yè)窖爐燃料用量和降低排放廢氣中NOx、SOx含量，又與煙氣脫硫脫硝相結合的系統(tǒng)，但在該工藝的脫硝系統(tǒng)中，仍然沿用現(xiàn)有還原劑噴入脫硝，對系統(tǒng)穩(wěn)定運行帶來隱患。
[0005]除此之外，在降低鍋爐燃燒產生的氮氧化物方面，國內還相繼出現(xiàn)了多種相關專利，例如:
專利文獻CN104864392A(—種全氧煤粉MILD燃燒方法及其使用的裝置，2015.08.26)公開的空氣經過空分裝置分離出氧氣，氧氣與煤粉的大速度差射流在鍋爐爐膛內形成MILD燃燒，燃燒后煙氣經過除塵、脫硫、冷凝后，部分煙氣進入CCS處理，其余煙氣經過氣一氣換熱器加熱、進入磨煤機干燥和攜帶煤粉作為一次風，由空分設備來的純氧經過氣一氣換熱器加熱后作為二次風和燃盡風，該方法實現(xiàn)了碳減排，降低了鍋爐NOx排放，具有節(jié)能、節(jié)資的優(yōu)點。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種鍋爐全氧燃燒工藝，對鍋爐使用全氧助燃劑，S卩，一次風使用氧氣，二次風使用氧氣并配以適量的二氧化碳，避免鍋爐燃燒使用大氣產生含有氮氧化物的煙氣，本工藝實現(xiàn)了鍋爐的全氧燃燒，解決了鍋爐燃燒中脫硝的問題，與脫硫裝置結合后，即可完成煙氣凈化，適用于燃煤煙氣、爐窯煙氣等領域。
[0007]本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn):一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，所述鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，所述二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比為(21?23):(77?79)。
[0008]本發(fā)明在二次風的氧氣中，輔以適量體積比的二氧化碳，有利于控制鍋爐爐溫。
[0009]所述一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，PSA制氧裝置從大氣中制得氧氣，氧氣純度控制在93%?95%，為鍋爐的全氧燃燒提供保障。
[0010]所述PSA制氧裝置的放空氣與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。
[0011]所述二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取。用VSPA裝置之前二氧化碳時，用引風機將脫硫裝置產生的凈化煙氣送入VSPA裝置即可，操作簡單易控制。
[0012]所述VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。
[0013]所述脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，所述凈化煙氣中SOx的含量控制在彡35mg/Nm3，NOx的含量控制在(50mg/Nm3。
[0014]所述鍋爐用煤粉通過二次風送入鍋爐。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
(I)本發(fā)明在鍋爐內使用全氧燃燒，將氧氣作為全氧助燃劑分別作為一次風和二次風送入鍋爐，一方面有利于燃煤粉的充分燃燒，另一方面能避免鍋爐使用大氣燃燒而產生氮氧化物，降低對鍋爐煙氣的脫硝壓力。
[0016](2)本發(fā)明將鍋爐全氧燃燒和煙氣脫硫裝置相結合，組成一套完整的鍋爐燃燒凈化工藝，由該工藝得到的凈化煙氣中SOx的含量可控制在彡35mg/Nm3，Ν0χ的含量可控制在彡50mg/Nm3。
[0017](3)本發(fā)明在二次風中加入適量的二氧化碳混入氧氣，當二次風中氧氣與二氧化碳的體積比控制在(21?23): (77?79)時，還能有效調節(jié)鍋爐燃燒過程中因全氧助燃劑而形成的高溫，可將溫度控制在1600°C以下，便于鍋爐的正常使用。
[0018](4)本發(fā)明將PSA制氧工藝與鍋爐全氧燃燒相結合，利用PSA制氧裝置制得的氧氣作為全氧助燃劑送入鍋爐，參與鍋爐的全氧燃燒，PSA制氧裝置從大氣中制得氧氣，送入鍋爐的氧氣純度控制在93%?95%，為鍋爐的全氧燃燒提供保障，工藝成本低。
[0019](5)本發(fā)明可實現(xiàn)凈化煙氣的循環(huán)再利用，降低排空量，凈化煙氣可用引風機送至VSPA裝置制取二氧化碳，作為二次風的一部分;也可作為送風風源將煤粉引入鍋爐。
[0020](6)本發(fā)明使用二次風作為送風風源將煤粉引入鍋爐，其優(yōu)點有:避免使用空氣作為風源，降低大氣引入鍋爐產生氮氧化物;二次風中氧氣與二氧化碳的體積比控制在(21?23): (77?79)，可使煤粉燃燒更加充分。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0023]實施例1:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在21: 79。
[0024]實施例2:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在23: 77。
[0025]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，PSA制氧裝置的放空氣與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。
[0026]實施例3:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在21: 77。
[0027]本實施例中，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。
[0028]實施例4:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在23: 79。
[0029]本實施例中，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。
[0030]實施例5:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在22: 78。
[0031]本實施例中，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量控制在35mg/Nm3，Ν0χ的含量控制在50mg/Nm3。
[0032]實施例6:
本實施例涉及一種鍋爐全氧燃燒工藝，將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在21: 78。
[0033]本實施例中，鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0034]實施例7:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在22: 77。
[0035]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在32mg/Nm3，NOx的含量控制在48mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0036]實施例8:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在23: 78。
[0037]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在34mg/Nm3，NOx的含量控制在45mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0038]實施例9:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在23: 77。
[0039]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在30mg/Nm3，NOx的含量控制在45mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0040]實施例10:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在22: 78。
[0041]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在35mg/Nm3，NOx的含量控制在39mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0042]實施例11:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在21:79。
[0043]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在33mg/Nm3，NOx的含量控制在40mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0044]實施例12:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在22.5:77o
[0045]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在32mg/Nm3，NOx的含量控制在46mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0046]實施例13:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在22: 77。
[0047]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在31mg/Nm3，NOx的含量控制在48mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0048]實施例14:
一種鍋爐全氧燃燒工藝，如圖1所示，將氧氣作為一次風通過一次風機送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風通過二次風機送入鍋爐，鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比控制在23: 78。
[0049]本實施例中，一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得，二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取，PSA制氧裝置的放空氣、VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳均通過煙囪放空。另，脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，該凈化煙氣中SOx的含量可控制在35mg/Nm3，NOx的含量控制在42mg/Nm3。鍋爐用煤粉通過上述二次風送入鍋爐。
[0050]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:將氧氣作為一次風送入鍋爐，將氧氣和二氧化碳作為二次風送入鍋爐，所述鍋爐燃燒后的煙氣經脫硫裝置后得到凈化煙氣，所述二次風中，氧氣與二氧化碳的體積比為(21?23):(77?79)。2.根據權利要求1所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述一次風所用氧氣和二次風所用氧氣均由PSA制氧裝置制得。3.根據權利要求2所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述PSA制氧裝置的放空氣與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。4.根據權利要求1所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述二次風所用二氧化碳由凈化煙氣通過VSPA裝置制取。5.根據權利要求4所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述VSPA裝置制取二氧化碳的多余氣體與鍋爐燃燒產生的多余二氧化碳通過煙囪放空。6.根據權利要求1所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述脫硫裝置中使用碳酸氫鈉粉脫除煙氣中的SOx后得到凈化煙氣，所述凈化煙氣中SOx的含量控制在<35mg/Nm3，NOx的含量控制在彡50mg/Nm3。7.根據權利要求1所述的一種鍋爐全氧燃燒工藝，其特征在于:所述鍋爐用煤粉通過二次風送入鍋爐。
【文檔編號】F23L7/00GK105910128SQ201610249585
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】鄧明, 李東林, 章春, 馬光俊, 周禮
【申請人】成都華西堂環(huán)?？萍加邢薰?br>