一种将ＰＦＢＣ电厂主燃烧室（１）产生的烟道气的温度提高到使其适合作该电厂气轮机（１３）推动气体的温度的方法，其中将烟道气加入前置燃烧室（７），将燃料气体加入前置燃烧室燃烧，然后将产生的气体与所述的烟道气混合以提高烟道气的温度，其特征在于燃料气体的燃烧是在前置燃烧室第二室（２７）的第一区（２９）中进行的，第二室与前置燃烧室的第一室（２２）是分开的，通过第一室所述的烟道气流入前置燃烧室。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
PFBC电厂所用的方法和这类电厂的前置燃烧室装置专利
和现有技术本专利技术涉及一种前置燃烧室装置(topping combustor device)，该装置将PFBC电厂主燃烧室产生的烟道气的温度提高到使其适合作该电厂气轮机推动气体的温度，所述的前置燃烧室包括具有入口和出口的第一室，以使所述的烟道气流通过前置燃烧室，所述的装置包括将燃料气体加入前置燃烧室的装置以及至少一个所配置的燃烧器，以便使燃料气体在前置燃烧室中燃烧，使其产生的气体与所述的烟道气混合从而提高其温度，本专利技术还涉及一种根据所附权利要求1的前序部分所述的提高这类电厂所述烟道气温度的方法。这类装置通过例如瑞士公布的专利申请458955已为人们所知。这类电厂的主燃烧室燃烧时，产生温度约为850-950℃的烟道气，即燃烧产生的气体。如果将这些烟道气直接供给PFBC电厂的气轮机，这些气轮机就将接受大约这种温度的推动气体。由于受该床化学上的限制，不可能得到更高的温度。如果进一步升高温度，该床就会发生烧结。由于气轮机的功率随推动气体温度的提高显著增加，要求推动气体的温度实际高达1200-1500℃，以便在电厂的气轮机部分得到高输出功率，并由此得到较高的电厂总效率。为此配置这种前置燃烧，所以前置燃烧的目的是提高电厂主燃烧室产生的烟道气的温度以使气轮机推动气体的温度达到所要求的水平。如果使前置燃烧室的温度提高，电厂排放的NOx浓度就有增加到不可接受的危险。这类现有技术的装置至少在某些操作条件下，特别是在电厂低负荷的条件下，排放的NOx浓度太高，这是因为在这些情况下，烟道气的氧含量较高，燃料气在氧存在下燃烧时，由于氧和燃料中的含N成分能在这种燃烧通常产生的非常高的温度(＞2000℃)下发生反应，所以生成高含量的NOx。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种上述类型的装置和方法，对于这类已知装置和方法中的上述问题本专利技术已经找到一种简单的解决方法。-->根据本专利技术，这一目的的实现是通过这类装置的前置燃烧室包括至少一个位于第一室旁边且因此与所述气流分开的第二室，和配置的把燃料气体加入第二室的装置，以及配置的燃烧器使这些燃料气体在位于这个第二室内的前置燃烧室的第一区中燃烧。由于燃料气体在与主燃烧室产生的烟道气流分开的室中燃烧，烟道气流中的氧含量对在所述的第一区内进行的燃烧根本没有任何影响，这意味着，在各种操作条件下，保持在由燃料和空气的混合物组成的燃料气体中有恒定的较低的氧含量，以使燃料气体在高温燃烧时产生尽可能少的NOx是可能的。燃烧气体在烟道气流之外进行燃烧的另一个优点是会在所述的第一室之外发生形成火焰的燃烧，因此不需要任何使火焰稳定的复杂措施，如果在烟道气流中发生有火焰的燃烧，则需要使火焰稳定。根据本专利技术第一个优选的实施方案，配置将所述的燃料气体加入第二室的装置，其中燃料和空气的混合比例使其在第一区中的燃烧是不完全的(Sub-stoichiometric)，以便使燃烧所产生的气体含有未燃烧的燃料，当它们与位于第一室内第二区的烟道气流发生所述的混合时，就与这些气流中所含的氧发生反应。通过始终可以确保燃料在所述第二室内不完全燃烧，即在O2不足的条件下燃烧这一事实，尽管在第一区有火焰燃烧时温度非常高(＞2000℃)但产生的NOx量很少。换句话说，当过量的O2存在时，在这样高的温度下燃烧，会导致大量NOx的生成。由于所述的第一区位于烟道气流之外，所以这种有利的不完全燃烧总是可以保证NOx的生成不受电厂负荷的影响。燃料的不完全燃烧会导致未燃烧的燃料在所述的第一室中与烟道气流中存在的氧发生升温型氧化反应，该反应不产生任何火焰，所以温度比有火焰燃烧的温度低得多，因此在第二区内所产生的Nox的含量也很低。根据本专利技术另一个优选的实施方案，对于所述类型的燃烧器，即ABB拥有专利权的EV-型燃烧器，是将燃料气体加入在进气方向上器壁收敛能产生涡流的空间，而将空气加入在所述方向上可看到的所述壁端之外的区域。由于在第二室内采用了这种燃烧器，所以在所述的第一区内燃烧时，空气与燃料达到了极好的混合。这延长了燃料气体在第一区的停留时间，其结果是燃料中N成分转化成NOx的转化率比停留时间短时明显地降低。-->根据本专利技术第三个优选的实施方案，这个第二室是使所述燃料气体燃烧产生的气流与通过第一室的烟道气流呈横向进入该室。由于所述气流的方向与烟道气流呈横向进入该室，所以第二室产生的热气流会立即与烟道气流混合，并确保来自第二室的气流中可燃性气体分子与烟道气流中的剩余氧接触，以便在所述的第二区内发生升温型氧化反应。根据本专利技术第四个优选的实施方案，配置所述的第二室是使所述的气流以基本上垂直于第一室中烟道气流的方向进入该室。所述气流与烟道气流的方向呈这种角度流动，使两种气流混合得非常好，因而具有上述优点。根据本专利技术第五个优选的实施方案，该装置包括所配置的将第一区燃烧产生的气体在基本上均匀地分布在第一室周围的各点上加入该室的装置。因此，这两种气流的混合得到进一步加强并混合均匀。根据本专利技术第六个优选的实施方案，该装置包括多个第二室，其中每一个都有一个燃烧器，而且这些室基本上是均匀分布地配置在管状第一室的周围。这样就可以以一种简单而便利的方式实现前一实施方案。根据本专利技术第七个优选的实施方案，配置所述将燃料气体加入第二室的装置，从而使这些气体具有超过进入所述第一室的烟道气流压力的过压。由于第二室和第一室之间的这个压差，在第一区燃烧所产生的气体就可借助其具有的动能与第二区的烟道气流充分地混合。根据本专利技术第八个优选的实施方案，该装置包括把空气加入位于预定发生所述混合的区域下游的第一室第三区的装置，以使所述的空气与混合气流混合以便烧尽其中所含的可燃性介质。由于在第三区加入这些空气，可以最终烧尽混合气流中剩余的可燃性介质，并在将气流作为推动气体供给气轮机之前，通过O2与NOx反应使有害化合物更少，可使气流中Nox的含量进一步减少。根据本专利技术另一个优选的实施方案，所述的空气供给装置包括所配置的通道装置，使空气在前置燃烧室第一和第二区的器壁之外并沿着该壁流动，以便使空气在进入第一室第三区之前被加热同时使这些器壁冷却。空气通过与所述器壁相互作用这种方式被加热，这可增强在所述第三区的最终燃烧效果，同时对所述的器壁提供必要的冷却。根据本专利技术另一个优选的实施方案，前置燃烧室的出口构成气轮机的直接入口，这使前置燃烧室同气轮机的组合简单，而且还可毫无问题-->地避免前置燃烧室和气轮机之间推动气体的热损失。根据依照上述类型的本专利技术的方法，使燃料气体在前置燃烧室的与第一室分开的第二室第一区内燃烧，使所述的烟道气通过第一室流过前置燃烧室。这种方法的优点与对装置的独立权利要求的上述优点相同。本专利技术的另一些优点和有利特性可从下文以及其它有关的陈述中显示出来。附图简述下面参照附图继续描述作为实施例而列举的本专利技术的具体实施方案。在附图中：图1是用流程图来说明将气体和蒸汽循环(后者未示出)结合起来的PFBC电厂，其中的前置燃烧室是根据本专利技术配置的。图2是根据本专利技术优选的实施方案的装置的局部截面流程图。图3是具有局部剖面的图2装置的正视图。本专利技术优选实施方案的详述为了说明其中包括根据本专利技术的装置的PFBC电厂即在加压流化床中燃烧粒状燃料的电厂是如何本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种将PFBC电厂主燃烧室(1)产生的烟道气的温度提高到使其适合作该电厂气轮机(13)推动气体的温度的方法，其中将烟道气加入前置燃烧室(7)，将燃料气体加入前置燃烧室燃烧，然后将产生的气体与所述的烟道气混合以提高烟道气的温度，其特征在于燃料气体的燃烧是在前置燃烧室第二室(27)的第一区(29)中进行的，第二室与前置燃烧室的第一室(22)是分开的，通过第一室所述的烟道气流入前置燃烧室。2.权利要求1的方法，其特征在于将燃料气体加入第二室(27)，其中所含的燃料与空气的混合比例使其在第一区(29)中的燃烧是不完全的，且在所产生的气体与通过第一室(22)的烟道气流混合之后，使前者所含的未燃烧的燃料与位于第一室内的第二区(30)中的烟道气流所含的氧反应。3.权利要求1或2的方法，其特征在于使在第一区(29)中燃烧所产生的气体与所述的烟道气流呈横向流入第一室(22)的烟道气流中。4.权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于使在第一区(29)燃烧产生的气体在基本上均匀地分布在第一室(22)周围的各点上加入该室。5.权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于将空气加入预定在其中发生所述混合的第一室(22)第二区(30)的相对烟道气流方向的下游，且使空气在那里与混合气流混合以燃烧其中剩余的可燃性介质。6.将PFBC电厂主燃烧室(1)产生的烟道气的温度提高到使其适合作该电厂气轮机(13)推动气体的温度的前置燃烧室装置，所述的前置燃烧室包括具有入口和出口的第一室(22)，以使所述的烟道气流通过前置燃烧室，该装置包括向前置燃烧室加入燃料气体的装置(8、9)以及配置的至少一个使燃料气体在前置燃烧室燃烧的燃烧器(28)，使其产生的气体与所述的烟道气混合以提高烟道气的温度，其特征在于前置燃烧室包括至少一个位于第一室(22)旁边且因此与所述气流分开的第二室(27)，其特征还在于配置所述的装置将燃料气体加入第二室，以及配置燃烧器(28)使这些燃料气体在位于第二室内的前置燃烧室第一区(29)中燃烧。7.权利要求6的装置，其特征在于配置所述的装置将所述燃料气体加入第二室(27)，其中燃料与空气的混合比例使其在第一区(29)的燃烧是不完全的，以使燃烧产生的气体含有未燃烧的燃料，当这些气体与位于第一室(22)第二区(30)内的气流发生所述的混合时，这些未燃烧的燃料便与烟道气流中所含的氧发生反应。8.权利要求6或7的装置，其特征在于所述类型的燃烧器(28)是将燃料气体加入在供气方向上器壁扩张能产生涡流的空间，而将空气加入在所述方向上可看到的所述壁端之外的区域。9.权利要求6-8中任一项的装置，其特征在于配置第二室(27)使所述燃料气体燃烧产生的气体与通过第一室的烟道气流呈横向流入第一室(22)。10.权利要求9的装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·布朗斯特伦，D·费恩维兹恩，T·萨特梅尔，A·劳夫格兰，K·多伯林，D·温克勒，
申请(专利权)人：ABB碳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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