一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法与流程

1.本发明涉及煤粉燃烧技术领域，具体为一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法。


背景技术：

2.煤粉燃烧技术应用广泛，燃烧特性及nox排放特性的研究已经经过国内外长期的工程实践检验，相关技术成熟，但面临“低碳化”趋势，就需要考虑降低煤粉燃烧技术的碳排放问题。氨气(nh3)是氢能的一种良好载体，相比于氢气(h2)，氨的主要优势是高含氢量和高体积能量密度，液氨的单位体积含氢量和体积能量密度甚至高于液氢。同时由于其生产工艺成熟，极易液化便于存储和运输，以及安全性高等优势，被认为是更具潜力的清洁燃料，可有效充当氢和能量的载体，但是氨气的燃烧特性差，还有目前很少用于四角切圆煤粉锅炉系统之中。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统及掺氨燃烧方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统，包括锅炉、燃烧装置、气体输送装置和煤粉输送装置；
6.所述燃烧装置包括分管、盖板、筒体、等离子点火装置、第一煤粉管、盒体和第一送气管；
7.所述气体输送装置包括高压氨气罐、气体输送管、第一连接管、第二连接管、第一鼓风机和高压氧气罐；
8.所述煤粉输送装置包括第二鼓风机、煤粉罐、第一送料管和第二送料管；
9.所述燃烧装置设置在锅炉的四角，所述盖板内设置有若干的第一煤粉管和若干的第一送气管，所述盖板的一侧固定连接有若干的盒体，所述盒体的一侧固定连接有筒体，所述第一煤粉管和所述第一送气管的一端设置在筒体内，所述筒体的侧壁套设有等离子点火装置，所述等离子点火装置与筒体固定连接，所述分管包括第二煤粉管和第二送气管，所述第二煤粉管与第一煤粉管相连通，所述第二送气管与第一送气管相连通；
10.所述气体输送管的一端固定连接有第一鼓风机，所述气体输送管的一侧固定连接有第一连接管，所述气体输送管的另一侧固定连接有第二连接管，所述第一连接管的一端固定连接有高压氨气罐，所述第二连接管的一端固定连接有高压氧气罐；
11.所述煤粉罐通过管道与第二鼓风机相连通，所述煤粉罐的一侧固定连接有第一送料管，所述第一送料管的一端固定连接有第二送料管，所述第二送料管与分管的结构相同，所述第二送料管的第二煤粉管与第一送料管和分管的第二煤粉管相连通，所述第二送料管的第二送气管与气体输送管和分管的第二送气管相连通。
12.本发明进一步的改进在于，所述锅炉的一侧设置有脱硝装置。
13.本发明进一步的改进在于，所述脱硝装置包括脱硝物料输送管、脱硝喷枪和喷头，所述脱硝喷枪的一端固定连接有脱硝物料输送管，所述脱硝喷枪的另一端固定连接有若干的喷头。
14.本发明进一步的改进在于，所述气体输送管内固定连接有若干的导流板，所述导流板相互交错的设置在气体输送管内。
15.本发明进一步的改进在于，所述第一连接管内设置有第一电子阀。
16.本发明进一步的改进在于，所述第二连接管内设置有第二电子阀。
17.本发明进一步的改进在于，所述气体输送管内设置有第三电子阀，所述第三电子阀用于控制第一鼓风机的风进入气体输送管的量。
18.本发明进一步的改进在于，所述第一煤粉管内设置有第四电子阀。
19.本发明进一步的改进在于，所述第一送气管内设置有第五电子阀。
20.一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的掺氨燃烧方法，该方法基于所述的一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统，包括：
21.s1.第二鼓风机将煤粉罐内的煤粉输送进第一送料管内，随后煤粉通过第二送料管的第二煤粉管进入分管的第二煤粉管内，等离子点火装置将混合空气的煤粉点燃，使煤粉在锅炉内燃烧；
22.s2.第一鼓风机往气体输送管内送风，随后气体输送管的气流与高压氨气罐输送进体输送管的氨气和高压氧气罐输送进体输送管的氧气混合，由于气体输送管内固定连接有若干相互交错的导流板，所以气体输送管内的空气氨气和氧气将充分的混合，随后富氧的氨气通过分管的第二送气管输送进锅炉内，由于氨气在富氧的环境下能被点燃所以分管内的氨气能被等离子点火装置点燃；
23.s3.当不用掺氨燃烧时通过第一电子阀和第二电子阀分别阻止氨气和氧气输送进锅炉内，第一鼓风机输送进锅炉内的风，能成为二次送风，使煤粉与空气充分混合，从而使煤粉充分燃烧；
24.s4.通过控制不同的第二煤粉管和第二送气管内的第四电子阀和第五电子阀，能控制不同燃烧器的氨气和煤粉的输送量，从而使煤粉在锅炉内进行正宝塔、倒宝塔和均等送风三种不同方式的燃烧；
25.s5.通过脱硝装置降低煤粉燃烧所产生的nox。
26.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：
27.1.本发明中，使氧气与氨气混合，从而使氨气处于一个富氧的环境下，从而使氧气充分点燃，通过控制不同的第二煤粉管和第二送气管内的第四电子阀和第五电子阀，能控制不同燃烧器的氨气和煤粉的输送量，从而可以使煤粉在锅炉内进行正宝塔、倒宝塔和均等送风三种不同方式的燃烧。
28.2.本发明中，当不用掺氨燃烧时可以通过第一电子阀和第二电子阀分别阻止氨气和氧气输送进锅炉内，第一鼓风机输送进锅炉内的风，能成为二次送风，使煤粉与空气充分混合，从而使煤粉充分燃烧。
附图说明
29.图1为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的整体结构示意图；
30.图2为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的燃烧装置的结构示意图；
31.图3为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的气体输送管的结构示意图；
32.图4为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的脱硝装置的结构示意图；
33.图5为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的分管的结构示意图。
34.图6为本发明一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的送风示意图。
35.图中：1、锅炉；2、盖板；3、燃烧装置4、分管；5、高压氨气罐；6、第一电子阀；7、第二电子阀；8、气体输送管；9、第一连接管；10、第二连接管；11、第三电子阀；12、气体输送装置；13、第一鼓风机；14、高压氧气罐；15、第二鼓风机；16、煤粉输送装置；17、煤粉罐；18、第一送料管；19、第二送料管；20、脱硝装置；21、导流板；22、脱硝物料输送管；23、脱硝喷枪；24、喷头；25、筒体；26、等离子点火装置；27、第一煤粉管；28、盒体；29、第四电子阀；30、第五电子阀；31、第一送气管；32、第二煤粉管；33、第二送气管。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
38.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
41.一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统，包括锅炉1、燃烧装置3、气体输送装置12和煤粉输送装置16，燃烧装置3包括分管4、盖板2、筒体25、等离子点火装置26、第一煤粉管27、盒体28、第四电子阀29、第五电子阀30和第一送气管31；气体输送装置12包括高压氨气罐5、第一电子阀6、第二电子阀7、气体输送管8、第一连接管9、第二连接管10、第三电子阀11、第一鼓风机13、高压氧气罐14；煤粉输送装置16包括第二鼓风机15、煤粉罐17、第一送料管18、第二送料管19。
42.本实施例中，请参照图1和图2，燃烧装置3设置在锅炉1的四角，盖板2内设置有若
干的第一煤粉管27和若干的第一送气管31，第一煤粉管27内设置有第四电子阀29，第一送气管31内设置有第五电子阀30，盖板2的一侧固定连接有若干的盒体28，盒体28的一侧固定连接有筒体25，第一煤粉管27和第一送气管31的一端设置在筒体25内，筒体25的侧壁套设有等离子点火装置26，等离子点火装置26与筒体25固定连接，分管4包括第二煤粉管32和第二送气管33，第二煤粉管32与第一煤粉管27相连通，第二送气管33与第一送气管31相连通。
43.本实施例中，请参照图1和图3，气体输送管8的一端固定连接有第一鼓风机13，气体输送管8的一侧固定连接有第一连接管9，气体输送管8的另一侧固定连接有第二连接管10，第一连接管9内设置有第一电子阀6，第二连接管10内设置有第二电子阀7，第一连接管9的一端固定连接有高压氨气罐5，第二连接管10的一端固定连接有高压氧气罐14，气体输送管8内固定连接有若干的导流板21，导流板21相互交错的设置在气体输送管8内，气体输送管8内设置有第三电子阀11，第三电子阀11用于控制第一鼓风机13的风进入气体输送管8的量。
44.本实施例中，请参照图1和图5，煤粉罐17通过管道与第二鼓风机15相连通，煤粉罐17的一侧固定连接有第一送料管18，第一送料管18的一端固定连接有第二送料管19，第二送料管19与分管4的结构相同，第二送料管19的第二煤粉管与第一送料管18和分管4的第二煤粉管32相连通，第二送料管19的第二送气管与气体输送管8和分管4的第二送气管33相连通。
45.本实施例中，请参照图1和图4所述锅炉1的一侧设置有脱硝装置20，所述脱硝装置20包括脱硝物料输送管22、脱硝喷枪23和喷头24，所述脱硝喷枪23的一端固定连接有脱硝物料输送管22，所述脱硝喷枪23的另一端固定连接有若干的喷头24。
46.本发明工作原理：一种掺烧氨气的四角切圆煤粉锅炉系统的掺氨燃烧方法，包括以下步骤：
47.s1.第二鼓风机15将煤粉罐17内的煤粉输送进第一送料管18内，随后煤粉通过第二送料管19的第二煤粉管进入分管4的第二煤粉管32内，等离子点火装置26将混合空气的煤粉点燃，使煤粉在锅炉1内燃烧；
48.s2.第一鼓风机13往气体输送管8内送风，随后气体输送管8的气流与高压氨气罐5输送进体输送管8的氨气和高压氧气罐14输送进体输送管8的氧气混合，由于气体输送管8内固定连接有若干相互交错的导流板21，所以气体输送管8内的空气氨气和氧气将充分的混合，随后富氧的氨气通过分管4的第二送气管33输送进锅炉1内，由于氨气在富氧的环境下能被点燃所以分管4内的氨气能被等离子点火装置26点燃；
49.s3.当不用掺氨燃烧时可以通过第一电子阀6和第二电子阀7分别阻止氨气和氧气输送进锅炉1内，第一鼓风机13输送进锅炉1内的风，能成为二次送风，使煤粉与空气充分混合，从而使煤粉充分燃烧；
50.s4.通过控制不同的第二煤粉管32和第二送气管33内的第四电子阀29和第五电子阀30，能控制不同燃烧器的氨气和煤粉的输送量，从而可以使煤粉在锅炉1内进行正宝塔、倒宝塔和均等送风三种不同方式的燃烧；
51.s5.通过脱硝装置20降低煤粉燃烧所产生的nox。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。