石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，更具体地涉及采用使在使用石油焦炭燃料的系统中产生的氮氧化物(NOx)减少的再燃烧系统的石油焦炭燃料工业锅炉，提供一种包括设置有燃烧器的燃烧炉和连接至所述燃烧炉的锅炉的石油焦炭燃料工业锅炉，其特征在于，包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴在所述燃烧炉中形成在所述燃烧器和所述锅炉之间；空气供给部，所述空气供给部形成在所述锅炉上；以及燃料供给部，所述燃料供给部连接至所述喷嘴，由此在石油焦炭燃料工业锅炉内使氮氧化物(NOx)的生成最小化，从而无需使用诸如选择性催化还原装置等高价的后处理设备，因此具有在降低设备的初始投资成本或维护成本的同时也使氮氧化物的生成最小化的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，更具体地涉及采用使在使用石油焦炭燃料的系统中产生的氮氧化物(NOx)减少的再燃烧系统的石油焦炭燃料工业锅炉。
技术介绍
工业锅炉指的是在一般工厂或企业等中主要以生成工作用空气或温水为目的而使用的锅炉且解释为各种含义。工业锅炉需要生成大量的热同时要求低的经济成本，因此其燃料使用石油焦炭燃料。石油焦炭燃料具有取决于用作低价燃料的高的经济性的优点。然而，由于燃料内的氮成分高，因此存在相比其他燃料会生成相对多的大气环境污染物(诸如氮氧化物(NOx))的问题。因此，需要通常工业锅炉中不会使用的高价后处理设备(诸如选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction，以下称为SCR)设备)。作为参考，选择性催化还原(SCR)指的是在使根据化石燃料的使用而生成的氮氧化物排放到大气中之前在排出后端将该氮氧化物转换成氧气等无害物质的环境设备。这引起初始投资成本和维护成本变高的问题。作为用于克服伴随这种工业锅炉的使用产生的问题的方案，在燃烧系统中不使用后处理设备且在燃烧炉内减少氮氧化物(NOx)的方法包括再燃烧方法和选择性非催化还原(SelectiveNon-CatalyticReduction，以下称为SCNR)方法。选择性非催化还原(SCNR)法具有安装成本和维护成本少的优点。然而，选择性非催化还原(SCNR)法为没有催化剂的反应，其氮氧化物的去除率为约40％至50％，相比选择性催化还原(SCR)法具有效率显著降低的缺点。对此，本申请人的已申请并授权的作为现有技术的韩国授权专利第955537号关于再燃烧系统进行了公开，此外，本申请人的已申请并授权的作为现有技术的韩国授权专利第9593096号提供了生物质再燃烧系统。然而，在石油焦炭锅炉的情况下，相比使用诸如液化天然气(LNG)或重油的其他燃料的工业锅炉，火焰温度显著高，因此仍存在由于再燃烧或SNCR反而使得氮氧化物(NOx)的排放量必然增加的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术是为了解决上述现有技术的问题而提出的，本专利技术的目的是提供一种石油焦炭燃料工业锅炉，其通过使石油焦炭燃料再燃烧而使氮氧化物的排放最小化且使燃烧效率最大化。技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供一种包括设置有燃烧器的燃烧炉和连接至所述燃烧炉的锅炉的石油焦炭燃料工业锅炉，其特征在于，包括：燃料喷嘴，所述燃料喷嘴在所述燃烧炉中形成在所述燃烧器和所述锅炉之间；空气供给部，所述空气供给部形成在所述锅炉上；以及燃料供给部，所述燃料供给部连接至所述喷嘴。此外，所述石油焦炭燃料工业锅炉的特征在于，向所述燃料喷嘴供给再燃烧燃料。此外，所述石油焦炭燃料工业锅炉的特征在于，烃类燃料供给部包含液体的所述再燃烧燃料(包括再生油、重油、轻油中的至少一者)。此外，所述石油焦炭燃料工业锅炉的特征在于，所述燃料喷嘴形成在所述燃烧炉的温度为大于或等于900摄氏度且小于或等于1500摄氏度的位置。此外，所述石油焦炭燃料工业锅炉的特征在于，所述空气供给部形成为在所述锅炉内800摄氏度以上的位置供给空气。此外，所述石油焦炭燃料工业锅炉的特征在于，所述燃料喷嘴包括压力式喷嘴或混合式喷嘴中的至少一者。此外，本专利技术提供一种石油焦炭燃料工业锅炉再燃烧方法，其特征在于，包括：通过形成在燃烧炉中的燃烧器进行第一燃烧的第一步骤；在所述第一步骤后通过形成在所述燃烧炉中的燃料喷嘴供给再燃烧燃料并使所述再燃烧燃料再燃烧的第二步骤；以及通过在连接至所述燃烧炉的锅炉上形成的空气供给部供给用于氧化的空气的第三步骤。有益效果上述本专利技术具有如下效果。第一，在石油焦炭燃料工业锅炉内使氮氧化物(NOx)的生成最小化，从而无需使用诸如选择性催化还原装置的高价的后处理设备，因此具有在降低设备的初始投资成本或维护成本的同时也使氮氧化物的生成最小化的优点。第二，通过供给再燃烧燃料而具有有助于稳定石油焦炭燃料系统的优点。第三，由于燃料喷嘴使用压力式喷嘴而能够仅喷射液体，因此具有能够以简单的结构实现有效的再燃烧的优点。第四，由于燃料喷嘴能够由混合式喷嘴形成，因此具有使与燃烧气体的混合动量最大化的优点。第五，通过空气供给部进一步供给氧化空气，从而具有能够完全去除可以在再燃烧反应后生成的一氧化碳和未燃烧的烃的优点。附图说明图1是根据本专利技术的优选实施例的整体系统的结构图。图2是根据本专利技术的优选实施例的实验结果图。具体实施方式以下，将参照附图进行详细说明。在该过程中，为了说明的清楚性和便利性，可以夸张地示出附图中所示的线的粗细或组成部分的尺寸等。此外，后述术语是考虑其在本专利技术中的功能而定义的术语，其可以根据用户、操作者的意图或习惯而不同。因此，需要基于本说明书的全部内容来解释这些术语的定义。图1是根据本专利技术的优选实施例的整体系统的结构图。图2是根据本专利技术的优选实施例的实验结果图。燃烧器100形成在燃烧炉200的一侧以在燃烧炉200内引起第一次燃烧。燃烧器100可以包括石油焦炭燃料燃烧器和用于混合燃烧的燃烧器。换句话说，燃烧器100可以包括石油焦炭专用燃烧器或用于石油焦炭燃料和其他燃料的混合燃烧的燃烧器。优选地，燃烧炉200为在石油焦炭系统中使用的燃烧炉200。更详细地，石油焦炭燃料专用石油焦炭燃料工业锅炉系统与现有的锅炉系统不同，为了生成蒸汽，在锅炉300的前端设置用于诱导燃料完全燃烧的燃烧炉200。换句话说，在用于生成蒸汽的锅炉300的前端连接包括燃烧器100的燃烧炉200。在锅炉300中，在燃烧炉200中生成的热传递给水，从而生成高温高压蒸汽。优选地，燃料喷嘴600形成在燃烧炉200中在燃烧器100和锅炉300之间。换句话说，燃料喷嘴600形成在连接燃烧炉200和锅炉300的位置附近。更详细地，优选地，燃料喷嘴600形成在燃烧炉200的温度为大于或等于900摄氏度且小于或等于1500摄氏度的位置处。也就是说，优选地，在燃烧炉200或锅炉300的内部温度为大于或等于900摄氏度且小于或等于1500摄氏度的位置处喷射再燃烧燃料。这是为了，通过在具有比使用一般的再燃烧方法的情况高的温度的位置条件下供给再燃烧燃料，根据火焰温度高且随后温度急速下降的石油焦炭燃料使用锅炉的特征，确保在供给再燃烧燃料以后的再燃烧反应时间。换句话说，这是为了确保通过再燃烧降低氮氧化物(NOx)的反应时间。优选地，从燃烧炉200的侧壁朝向燃烧炉200的中心部形成多个燃料喷嘴600。从燃料供给部提供的再燃烧燃料供给线路连接至燃料喷嘴600，以供给再燃烧燃料。此外，优选地，烃类燃料供给部400包含液体的再燃烧燃料(包括再生油、重油、轻油中的至少一者)。这是因为，为了在较高的温度条件下诱导再燃烧反应，在现有的再燃烧方法中主要使用气体燃料的情况下，烃基快速分解，相比再燃烧反应，向燃烧反应方向诱导，同时反而可能增大氮氧化物(NOx)的排放量。此外，通过供给再燃烧燃料，有助于燃料系统整体的稳定化。更详细地，在石油焦炭燃料的情况下，挥发性物质少且碳含量高，因此具有燃烧反应慢的倾向。此时，若供给液体的再燃烧燃料，则由于具有供给这种石油焦炭燃料的燃烧反应激活能量的效果，因此，有助于燃烧系统的稳定运行。燃料喷嘴600是用于供给液体的再燃烧燃料的装置。从燃料喷嘴600供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，包括：燃烧器(100)，使石油焦炭燃料流入所述燃烧器(100)中以进行第一次燃烧；燃烧炉(200)，所述燃烧炉(200)设置在所述燃烧器(100)的后端，通过多个燃料喷嘴(600)将作为烃类燃料的再燃烧燃料注入所述燃烧炉(200)中，以实现完全燃烧；锅炉(300)，所述锅炉(300)设置在所述燃烧炉(200)的后端，利用所述燃烧炉(200)的热来生成蒸汽；以及烃类燃料供给部(400)，所述烃类燃料供给部(400)通过所述燃料喷嘴(600)供给再燃烧燃料，其中，所述燃料喷嘴(600)位于连接所述燃烧炉(200)和所述锅炉(300)的位置处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 KR 10-2014-00584051.一种石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，包括：燃烧器(100)，使石油焦炭燃料流入所述燃烧器(100)中以进行第一次燃烧；燃烧炉(200)，所述燃烧炉(200)设置在所述燃烧器(100)的后端，通过多个燃料喷嘴(600)将作为烃类燃料的再燃烧燃料注入所述燃烧炉(200)中，以实现完全燃烧；锅炉(300)，所述锅炉(300)设置在所述燃烧炉(200)的后端，利用所述燃烧炉(200)的热来生成蒸汽；以及烃类燃料供给部(400)，所述烃类燃料供给部(400)通过所述燃料喷嘴(600)供给再燃烧燃料，其中，所述燃料喷嘴(600)位于连接所述燃烧炉(200)和所述锅炉(300)的位置处。2.根据权利要求1所述的石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，其中，通过在所述燃烧炉(200)或所述锅炉(300)的内部温度为大于或等于900摄氏度且小于或等于1500摄氏度的位置处喷射所述再燃烧燃料，确保在供给所述再燃烧燃料后的再燃烧反应时间，且确保用于减少氮氧化物(NOx)的反应时间。3.根据权利要求2所述的石油焦炭燃料工业锅炉的再燃烧装置，其中，所述燃料喷嘴(600)是混合式喷嘴，通过所述燃料喷嘴(600)将压缩空气或蒸汽与作为液体的所述再燃烧燃料一起喷射。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌烨，金世元，权慜晙，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR