一种氨气燃烧利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氨气燃烧利用系统，包括氨储罐、氨泵、氨蒸发器、氨燃烧器、鼓风机、空预器、锅炉、汽包、脱硝塔、引风机、烟囱；通过蒸氨、燃烧、脱硝实现了氨气燃烧的能量利用，系统污染物排放水平低，锅炉排烟损失低。锅炉排烟损失低。锅炉排烟损失低。

【技术实现步骤摘要】
一种氨气燃烧利用系统


[0001]本专利技术涉及一种燃烧利用系统，具体涉及一种氨气燃烧利用系统。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标背景下，传统化石能源消耗量会持续降低，新能源将会成为能源增量的主体，新能源的非稳定性是制约其快速发展的重要瓶颈，因此开发适合的储能技术对整个能源供应系统的安全性和稳定性都起到至关重要的作用。
[0003]为应对新能源上网带来的稳定性问题，开展抽水蓄能、电池储能以及电解制氢等方式均可以缓解一定的电网供需矛盾，氢气是一种洁净能源，但是其能量密度低，运输不方便。而通过合成氨技术将氢气与氮气在高压下反应生成氨气，并将氨气液化，可以很好解决氢能运输问题。
[0004]目前还未有专门利用氨气作为燃料的锅炉，氨气燃烧过程中产物主要是N2、H2O和NO
X
,没有烟尘、CO2和SO2产生，烟气易处理，但是由于锅炉不同负荷下炉膛燃烧状况发生改变，NO
x
生成量会发生很大变化，所以氨气燃烧利用不能采用现有锅炉燃烧系统。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种氨气燃烧利用系统，能够根据锅炉不同负荷，对氨气燃烧进行充分利用。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种氨气燃烧利用系统，包括氨储罐、氨泵一、氨泵二、氨蒸发器一、氨蒸发器二、氨燃烧器、鼓风机、空预器、锅炉、汽包、脱硝塔、引风机、烟囱；所述氨储罐中的氨水分两路，一路经氨泵一送至氨蒸发器一蒸发变成氨气一，一路经氨泵二送至氨蒸发器二蒸发变成氨气二，空气经鼓风机送入空预器预热，加热的空气与氨气一起送入氨燃烧器，在锅炉内完成燃烧；所述氨气二送入到脱硝塔(9)内进行脱硝处理；所述空预器包括串联设置的一级空预器、二级空预器，所述一级空预器的两端并联设置有旁路管路，所述一级空预器的进口及旁路管道上均设置有阀门，当锅炉的负荷大于或等于百分之五十时一级空预器不工作、二级空预器工作，当锅炉的负荷小于百分之五十时一级空预器、二级空预器均工作；锅炉内燃烧生成的烟气依次经锅炉的炉膛、过热器、再热器、一级省煤器、二级省煤器、二级换热器、脱硝塔、一级空预器、氨蒸发器一、氨蒸发器二，由引风机送入烟囱排放；所述脱硝塔内设置有催化剂层，所述催化剂层上部的出口处连接有汽水换热器；所述一级省煤器和二级省煤器的出水经母管汇合后送入到汽包，所述汽包的下降管给水经循环水泵送入锅炉的汽化水冷壁吸热后产生的汽水混合物返回汽包，所述汽包的饱和蒸汽送入到过热器内。
[0008]优选地，所述汽水换热器包括气水换热器一、气水换热器二、气水换热器三，所述气水换热器一、气水换热器二、气水换热器三的热水出口与一级省煤器相连。
[0009]优选地，所述脱硝塔进出口分别设置有用于检测烟气中的NO
X
成分的CEMS。
[0010]优选地，所述氨燃烧器内设置有内通道、外通道，所述内通道连接有燃气进口，所
述外通道连接有氧化剂进口，所述氨燃烧器的出口设置有变径段和蓄热稳燃带。
[0011]优选地，所述蓄热稳燃带为蜂窝状孔结构，采用氧化铝或者氧化钛材质制作。
[0012]优选地，所述催化剂层包括上、下布置的催化剂层一、催化剂层二、催化剂层三，所述氨气二为三路分别送入到催化剂层一、催化剂层二、催化剂层三的进口进行脱硝处理。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]本专利技术通过蒸氨、燃烧、脱硝实现了氨气燃烧的能量利用，锅炉排烟损失低,系统污染物排放水平低，并最大限度实现了不同负荷下氨气的稳定燃烧。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是表示本专利技术实施例的氨气燃烧利用系统的流程图，
[0017]图2是本专利技术实施例的气水换热器与一级省煤器连接示意图，
[0018]图3是本专利技术实施例的氨燃烧器示意图，
[0019]图4是本专利技术实施例的氨燃烧器蓄热稳燃带示意图。
[0020]图中：1、氨储罐；2
‑
11、2
‑
12氨泵一、2
‑
21、2
‑
22氨泵二；3
‑
1、氨蒸发器一、3
‑
2、氨蒸发器二；4、氨燃烧器；5
‑
1、5
‑
2、鼓风机；6
‑
1、一级空预器；6
‑
2二级空预器；7、锅炉；7
‑
1、汽化水冷壁；7
‑
2、过热器；7
‑
3、再热器；7
‑
4、省煤器；8、汽包；9、脱硝塔；9
‑
11、催化剂层一；9
‑
12、催化剂层二；9
‑
13、催化剂层三；9
‑
21、气水换热器一；9
‑
22、气水换热器二；9
‑
23、气水换热器三；10、引风机；11、烟囱。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1
‑
4，本实例提供一种氨气燃烧利用系统包括氨储罐1、氨泵一2
‑
11、2
‑
12、氨泵二2
‑
21、2
‑
22、氨蒸发器一3
‑
1、氨蒸发器二3
‑
2、氨燃烧器4、鼓风机5
‑
1、5
‑
2和空预器6，氨储罐1中的氨水经氨泵一2
‑
11、2
‑
12送至氨蒸发器一3
‑
1，蒸发变成氨气一f；空气经鼓风机送入空预器6预热，加热的空气k与氨气一f一起送入氨燃烧器4，在锅炉7内完成燃烧；由于锅炉7容量差异较大，此处未详尽给出鼓风机、氨水泵和燃烧器4的数量，具体数量本领域技术人员能够根据锅炉7的容量选择，其中鼓风机、氨水泵一、氨水泵二、至少设置备机一台。
[0023]由于锅炉7负荷调节，炉内燃烧状况发生改变，为了保持稳定燃烧，空气预热流程存在一定变化，具体如下：
[0024]当锅炉负荷率LR≥50％时，关闭一级空预器6
‑
1进口空气阀门，打开一级空预器6
‑
1的旁路阀门，空气只通过二级空预器6
‑
2进行预热。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨气燃烧利用系统，其特征在于，包括氨储罐(1)、氨泵一、氨泵二、氨蒸发器一(3
‑
1)、氨蒸发器二(3
‑
2)、氨燃烧器(4)、鼓风机、空预器(6)、锅炉(7)、汽包(8)、脱硝塔(9)、引风机(10)、烟囱(11)；所述氨储罐(1)中的氨水分两路，一路经氨泵一送至氨蒸发器一蒸发变成氨气一(f)，另一路经氨泵二送至氨蒸发器二蒸发变成氨气二，空气经鼓风机送入空预器(6)预热，加热的空气(k)与氨气一(f)一起送入氨燃烧器(4)，在锅炉(7)内完成燃烧；所述氨气二送入到脱硝塔(9)内进行脱硝处理；所述空预器(6)包括串联设置的一级空预器(6
‑
1)、二级空预器(6
‑
2)，所述一级空预器(6
‑
1)的两端并联设置有旁路管路，所述一级空预器(6
‑
1)的进口及旁路管道上均设置有阀门，当锅炉(7)的负荷大于或等于百分之五十时一级空预器(6
‑
1)不工作、二级空预器(6
‑
2)工作，当锅炉(7)的负荷小于百分之五十时一级空预器(6
‑
1)、二级空预器(6
‑
2)均工作；锅炉(7)内燃烧生成的烟气依次经锅炉(7)的炉膛、过热器(7
‑
2)、再热器(7
‑
3)、一级省煤器(7
‑
41)、二级省煤器(7
‑
42)、二级换热器(6
‑
2)、脱硝塔(9)、一级空预器(6
‑
1)、氨蒸发器一(3
‑
1)、氨蒸发器二(3
‑
2)，由引风机(10)送入烟囱(11)排放；所述脱硝塔(9)内设置有催化剂层，所述催化剂层上部的出口处连接有汽水换热器(9
‑
2)；所述一级省煤器(7
‑
41)和二级省煤器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：