工业锅炉的煤燃烧系统及方法技术方案

本申请公开了一种超低氮氧化物排放的工业锅炉煤燃烧系统及方法。该工业锅炉煤燃烧系统包括：煤燃烧工业锅炉以及用于通过将煤粉预处理生成还原性气体的煤粉预处理装置，其中：所述煤燃烧工业锅炉中包括主进煤口、燃尽风入口以及设置于所述主进煤口与所述燃尽风入口之间的预处理产物入口，其中：所述预处理产物入口与所述煤粉预处理装置连接，使得煤粉预处理装置中所生成的还原性气体能够通过预处理产物入口通入所述工业锅炉炉膛，将主进煤口中通入工业锅炉燃烧所生成的氮氧化物还原为氮气，从而降低工业锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度，解决现有技术中的问题。

【技术实现步骤摘要】
工业锅炉的煤燃烧系统及方法
本申请涉及热工领域，尤其涉及工业锅炉的煤燃烧系统及方法。
技术介绍
在工业生产和燃煤发电过程中，通常采用锅炉燃烧煤来进行供热。但是，在锅炉燃烧煤的过程中，通常会排放大量的氮氧化物(NOx)，从而造成环境影响。在实际应用中，随着人们对环境保护的不断重视，需要提供能够降低氮氧化物排放量的煤燃烧系统，以满足环保要求。
技术实现思路
本申请实施例所提供的工业锅炉的煤燃烧系统及方法，能够用于降低工业锅炉燃烧煤过程中氮氧化物的排放量。本申请实施例提供了一种煤燃烧系统，包括：煤燃烧工业锅炉以及用于通过煤粉预处理生成还原性气体的煤粉预处理装置，其中：所述煤燃烧工业锅炉中包括主进煤口、燃尽风入口以及设置于所述主进煤口与所述燃尽风入口之间的预处理产物入口，其中：所述预处理产物入口与所述煤粉预处理装置连接。优选的，所述主进煤口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的上端；所述预处理产物入口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的中部；以及，所述燃尽风入口设置于所述煤燃烧工业锅炉的炉膛下端。优选的，所述主进煤口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的炉顶；所述预处理产物入口设置于所述煤燃烧工业锅炉中，距炉膛炉顶三分之一炉膛高度至二分之一炉膛高度之间的位置；以及，所述燃尽风入口设置于所述煤燃烧工业锅炉中，距炉膛炉底三分之一炉膛高度的位置。优选的，所述煤燃烧工业锅炉还包括：设置于所述燃尽风入口下方的烟气出口，其中，所述烟气出口连接烟气后处理装置。优选的，所述预处理产物入口中设置有喷口，用于将所述煤粉预处理装置预处理所生成的半焦及还原性气体喷入所述煤燃烧工业锅炉。优选的，所述喷口具体包括：可延垂直和/或水平方向摆动的喷口。优选的，所述煤粉预处理装置通过所提供低氧环境，在预设温度下将煤粉热解生成还原性气体和半焦。优选的，所述预设温度大于或等于700度，且小于或等于1200度。本申请实施例还提供了一种基于本申请实施例所提供的煤燃烧系统的煤燃烧方法，包括：以第一流速通过主进煤口向煤燃烧工业锅炉的炉膛中通入煤粉，用于在煤燃烧工业锅炉的炉膛中进行燃烧；以第二流速向煤粉预处理装置中通入煤粉，用于通过煤粉预处理装置对煤粉进行预处理生成还原性气体，并通过预处理产物入口将所生成的还原性气体通入煤燃烧工业锅炉的炉膛，以使得还原性气体在炉膛中对煤粉燃烧所生成的氮氧化物进行还原，其中，所述第一流速与所述第二流速的煤粉质量比值小于或等于8:2；以及，通过燃尽风入口向煤燃烧工业锅炉的炉膛中通入燃尽风，用于对残留的煤粉及未燃烬气体进行燃烧。优选的，所述第一流速与所述第二流速的煤粉质量比值大于或等于7：3，且小于或等于8:2。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：采用本申请实施例所提供的煤燃烧系统，该煤燃烧系统中包括煤燃烧工业锅炉以及用于通过煤粉预处理生成还原性气体的煤粉预处理装置，煤燃烧工业锅炉的预处理产物入口设置于主进煤口与燃尽风入口之间，并且预处理产物入口与煤粉预处理装置连接。从而使得煤粉预处理装置中所生成的还原性气体能够通过预处理产物入口通入煤燃烧工业锅炉的炉膛，将主进煤口中所通入煤粉燃烧所生成的氮氧化物还原为氮气，从而降低所排放烟气中氮氧化物的含量，解决现有技术中的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的煤燃烧系统的结构示意图；图2为本申请实施例提供的煤燃烧方法的具体流程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。如前所示，燃烧煤的过程中，通常会排放大量的NOx，从而造成环境影响，因此需要提供能够降低氮氧化物排放量的煤燃烧系统，使之能够满足排放标准。基于此，本申请实施例提供了一种煤燃烧系统。如图1所示，该煤燃烧系统10包括：煤燃烧工业锅炉11以及煤粉预处理装置12，其中，该煤粉预处理装置12用于通过对煤粉进行预处理生成还原性气体。其中，煤燃烧工业锅炉11中包括主进煤口111、燃尽风入口112以及预处理产物入口113，其中，预处理产物入口113设置于主进煤口111与燃尽风入口112之间的位置，并且预处理产物入口113与煤粉预处理装置12连接，从而使得通过煤粉预处理装置12所生成的还原性气体能够通过预处理产物入口113，通入煤燃烧工业锅炉11的炉膛内。对于该主进煤口111，其作为工业锅炉煤粉的主要入口，在实际应用中还可以为一次风煤入口、二次风入口等。燃尽风入口112可以连接燃尽风吹入装置。该燃尽风吹入装置可以通过该燃尽风入口112，向煤燃烧工业锅炉11的炉膛中吹入燃尽风。对煤燃烧工业锅炉11的炉膛中所设置的主进煤口111、燃尽风入口112和预处理煤入口113，三者之间的位置，可以有多种布局方式。比如，可以将主进煤口111可以设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的上端，同时将燃尽风入口112设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的下端，并将预处理产物入口113设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的中部。此时，煤燃烧工业锅炉11中的烟气出口114可以设置于燃尽风入口112的下方，这样可以使得主进煤口111通入的煤粉燃烧所产生的氮氧化物向下流经炉膛时，被预处理产物入口113所通入的还原性气体还原成氮气。其中一种可选的布局方式为，将主进煤口111设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的炉顶，将燃尽风入口112设置煤燃烧工业锅炉11下端中，距炉膛炉底三分之一炉膛高度的位置，对于预处理煤入口113，其可以设置于距炉膛炉顶三分之一炉膛高度至二分之一炉膛高度之间的位置，这样可以充分利用整个炉膛。当煤粉从设置于炉顶的主进煤口111中通入之后，利用主进煤口111与预处理产物入口113之间的炉膛空间形成主燃区，对煤粉进行燃烧，从而将其中的氮元素转化为氮氧化物，随后通过预处理产物入口113中通入还原性气体，并利用预处理产物入口113与燃尽风入口112之间的炉膛空间形成还原区，在还原区中还原性气体将所生成的氮氧化物还原成氮气，随后在燃尽风入口112中向炉膛通入燃尽风，将残留的煤粉及未燃烬气体进行充分燃烧。当然，主进煤口111、燃尽风入口112和预处理产物入口113，三者之间的位置，也可以将主进煤口111可以设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的下端，同时将燃尽风入口112设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的上端，并将预处理煤入口113设置于煤燃烧工业锅炉11炉膛的中部，这样也可以使得主进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低氮氧化物排放的工业锅炉煤燃烧系统，其特征在于，包括：煤燃烧工业锅炉以及用于将煤粉预处理生成还原性气体的煤粉预处理装置，其中：/n所述煤燃烧工业锅炉中包括主进煤口、燃尽风入口以及设置于所述主进煤口与所述燃尽风入口之间的预处理产物入口，其中：所述预处理产物入口与所述煤粉预处理装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超低氮氧化物排放的工业锅炉煤燃烧系统，其特征在于，包括：煤燃烧工业锅炉以及用于将煤粉预处理生成还原性气体的煤粉预处理装置，其中：
所述煤燃烧工业锅炉中包括主进煤口、燃尽风入口以及设置于所述主进煤口与所述燃尽风入口之间的预处理产物入口，其中：所述预处理产物入口与所述煤粉预处理装置连接。


2.如权利要求1所述的煤燃烧系统，其特征在于，
所述主进煤口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的上端；
所述预处理产物入口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的中部；以及，
所述燃尽风入口设置于所述煤燃烧工业锅炉的炉膛下端。


3.如权利要求2所述的燃烧系统，其特征在于，
所述主进煤口设置于所述煤燃烧工业锅炉炉膛的炉顶；
所述预处理产物入口设置于所述煤燃烧工业锅炉中，距炉膛炉顶三分之一炉膛高度至二分之一炉膛高度之间的位置；以及，
所述燃尽风入口设置于所述煤燃烧工业锅炉中，距炉膛炉底三分之一炉膛高度的位置。


4.如权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，所述煤燃烧工业锅炉还包括：设置于所述燃尽风入口下方的烟气出口，其中，所述烟气出口连接烟气后处理装置。


5.如权利要求1所述的煤燃烧系统，其特征在于，所述预处理产物入口中设置有喷口，用于将所述煤粉预处理装置预处理所生成的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕，黄军，向柏祥，张健，李英，王宝良，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11