高温预热器的热解产物分离器及锅炉燃烧系统的制作方法

1.本技术属于燃煤发电技术领域，具体涉及一种高温预热器的热解产物分离器及锅炉燃烧系统。


背景技术：

2.燃煤发电在目前的发电领域占不可或缺地位，燃煤发电是使煤作为燃料在锅炉中燃烧，燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转化成热能，蒸汽压力推动汽轮机等设备旋转，使热能转化成机械能，然后通过汽轮机带动发电机旋转，将机械能转化成电能。但是燃煤发电会排放大量no
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(氮氧化物) 等污染物，对大气环境造成严重的污染。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的是提供一种高温预热器的热解产物分离器及锅炉燃烧系统，能够解决相关技术中，燃煤发电会排放大量氮氧化物问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
5.本技术实施例提供了一种高温预热器的热解产物分离器，包括第一管路、第二管路和导流件，其中：
6.所述第一管路的第一端口用于与所述高温预热器的出口连通；
7.所述第二管路的第一端口与所述第一管路连通，所述第二管路位于所述第一管路的上方，且所述第二管路的邻近所述第一管路的管段与所述第一管路相交；
8.所述导流件设于所述第一管路，所述导流件用于将所述高温预热器输出的热解产物导流至所述第二管路内。
9.本技术实施例还提供了一种锅炉燃烧系统，包括高温预热器、锅炉和上述的热解产物分离器，其中：
10.所述热解产物分离器设于所述高温预热器与所述锅炉之间，所述第一管路的第一端口与所述高温预热器连通；
11.所述锅炉包括主燃区和还原区，且所述还原区位于所述主燃区的下游，所述第一管路的第二端口与所述主燃区连通，所述第二管路的第二端口与所述还原区连通。
12.在本技术实施例中，通过第二管路和导流板，可以分离热解产物中的固相热解产物和气相热解产物，使部分的气相热解产物通过第二管路排出，使部分的固相热解产物通过第一管路排出，将本技术的热解产物分离器应用于锅炉的燃烧系统，并将第一管路和第二管路分别连通于锅炉的主燃区和还原区，进而将分流后的热解产物输送至锅炉的不同燃烧区域，气相热解产物中含有还原性气体，在锅炉的还原区形成还原性气氛，还原主燃区内生产的氮氧化物，进而减少锅炉排放的氮氧化物的浓度。由此可见，通过本技术能够解决燃煤发电会排放大量氮氧化物问题。
附图说明
13.图1为本技术实施例公开的锅炉燃烧系统的结构示意图；
14.图2为本技术实施例公开的第一管路和导流件的连接关系示意图；
15.图3为图2的主视图；
16.图4为图2的侧视图。
17.附图标记说明：
18.100-第一管路、
19.200-第二管路、210-第一锥形段、220-第二锥形段、
20.300-导流件、
21.400-锅炉、410-主燃区、420-还原区、430-燃尽区、440-第一补风口、450
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第二补风口、
22.510-转动轴、520-轴套、530-握持部。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。
26.参考图1至图4，本技术实施例公开了一种高温预热器的热解产物分离器，所公开的热解产物分离器包括第一管路100、第二管路200和导流件300。
27.第一管路100的第一端口用于与高温预热器的出口连通，以使高温预热器的热解产物进入第一管路100中，第二管路200的第一端口与第一管路100连通，第二管路200位于第一管路100的上方，且第二管路200的邻近第一管路 100的管段与第一管路100相交，导流件300设于第一管路100，导流件300 用于将高温预热器输出的热解产物的至少部分导流至第二管路200内。
28.高温预热器的热解产物进入第一管路100中，在气流的作用下，热解产物沿第一管路100输送，经过导流件300后，在导流件300的导流作用下，部分热解产物进入第二管路200内，部分热解产物沿第一管路100继续输送，在重力作用下，进入第二管路200的固相热解产物，例如焦炭，落入第一管路100 内沿第一管路100继续输送，进入第二管路200内的热解产物中的气相热解产物，例如co、h2、ch4、co2、cnhm，沿第二管路200继续输送，以分离进入第二管路200内的热解产物中的固相热解产物和气相热解产物，使部分的气相热解产物通过
第二管路200排出，使部分的固相热解产物通过第一管路100 排出。
29.在本技术实施例中，通过第二管路200和导流件300，可以分离热解产物中的固相热解产物和气相热解产物，使部分的气相热解产物通过第二管路200 排出，使部分的固相热解产物通过第一管路100排出。将本技术的热解产物分离器应用于锅炉的燃烧系统，并将第一管路100和第二管路200分别连通于锅炉的主燃区和还原区，进而将分流后的热解产物输送至锅炉的不同燃烧区域，气相热解产物中含有还原性气体，在锅炉的还原区形成还原性气氛，还原主燃区410内燃煤产生的氮氧化物，进而减少锅炉排放的氮氧化物的浓度。由此可见，通过本技术能够解决燃煤发电会排放大量氮氧化物问题。
30.第一管路100和第二管路200的直径可以根据需求进行调整，通过调整第一管路100和第二管路200的直径，还能够调整分流至第一管路100内的热解产物和分流至第二管路200内的热解产物的比例。
31.煤包括多个种类，不同种类的煤燃烧产生的氮氧化物浓度不同，需要通入锅炉400的主燃区410和还原区420的气相热解产物的比例不同。
32.为此，在本技术实施例中，热解产物分离器还可以包括转动轴510，第一管路100开设有穿孔，转动轴510的第一端与导流件300固定相连，转动轴510 与导流件300可以通过焊接等方式固定相连，转动轴510的第二端穿过穿孔，并伸出至第一管路100之外，且转动轴510与第一管路100可转动配合，导流件300可随转动轴510的转动相对于第一管路100翻转，且导流件300的翻转轴线与第一管路100的轴线相交，进而改变导流件300的有效截流面积，改变进入第一管路100和第二管路200中的热解产物的比例。可选的，导流件300 的翻转轴线可以与第一管路100的轴线垂直。导流件300可以为导流板，导流板可以为任意形状，例如半圆形，当然，导流板也可以为其他形状，本技术对此不作限制。
33.此种情况下，可以根据具体需求调整导流件300的角度，以调节进入第一第一管路100和第二管路200的热解产物比例，进而调节通过第一管路100和第二管路200排出的气相热解产物的比例，同时，也能够调节通过第一管路100 和第二管路200排出的固相热解产物的比例。将本热解产物分离器应用于锅炉 400的燃烧系统时，能够根据燃料的不同调节导流件300的角度，以更有效地还原锅炉400中燃料燃烧过程中生产的氮氧化物浓度，减少氮氧化物的排放。
34.为了导流件300的安装稳定性，转动轴510的数量可以为两个，沿导流件 300的翻转轴线固定在导流件300的两端，且均与第一管路100可转动配合。
35.在进一步的技术方案中，热解产物分离器还可以包括轴套520，轴套520 套设于转动轴510之外，且轴套520与转动轴510可转动配合，轴套520与穿孔的孔壁固定相连，且轴套520与穿孔的孔壁之间设有密封结构件。密封结构件可以为密封圈。此种情况下，能够防止热解产物泄露。
36.为了便于操作人员掌握转动的角度，轴套540上位于第一管路100之外的部分可以设有刻度盘，以便于更精确地调节导流件300的转动角度。
37.为了便于操作，热解产物分离器还包括握持部530，握持部530固定连接于转动轴510的第二端。在进行角度调节时，工作人员可以手握握持部530进行转动，相对于直接操作转动轴510，转动握持部530更加便利。
38.为了更好的实现固相热解产物和气相热解产物的分离，第二管路200可以包括第
一锥形段210，第一锥形段210的开口较大的一端与第二管路200的第一端口连通。此种情况下，固相热解产物在沿第二管路200移动的过程中，与第一锥形段210的内壁接触，在第一锥形段210内壁的阻挡作用下，落入第一管路100内，进而增强热解产物的气固分离效果，使更多的固相解热产物经过第一管路100排放。
39.第二管路200还可以包括第二锥形段220，第二锥形段220的开口较大的一端与第一锥形段210的开口较小的一端连通。此种情况下，固相热解产物与第二锥形段220的内壁接触，在第二锥形段220内壁的阻挡作用下，落入第一管路100内，从而进一步增强热解产物的气固分离效果，使更多的固相解热产物经过第一管路100排放。
40.热解产物分离器还可以包括滤网，滤网设于第二管路200。滤网可以通过粘接、螺钉连接等方式连接在第二管路200内，气相热解产物可以穿过滤网，固相热解产物在滤网的阻挡作用下落入第一管路100内，以进一步增强热解产物的气固分离效果。
41.上述方案中，气相热解产物在气流的作用下沿第二管路200移动，为了给气相热解产物的移动提供足够的动力，热解产物分离器还包括引风机，引风机设于第二管路200。
42.本技术实施例还公开了一种锅炉燃烧系统，该锅炉燃烧系统包括高温预热器、锅炉400和上述的热解产物分离器。
43.其中，热解产物分离器设于高温预热器和锅炉400之间，高温预热器的出口与第一管路100的第一端口连通。
44.锅炉400包括主燃区410和还原区420，且还原区420位于主燃区410的下游，主燃区410设有固体喷口，第一管路100的第二端口可以与固体喷口连接，进而使第一管路100的第二端口与主燃区410连通，还原区420可以设有气体喷口，第二管路200的第二端口可以与气体喷口连接，进而使第二管路200 的第二端口与还原区420连通。该锅炉燃烧系统同样具有上述热解产物分离器所达到的技术效果，此处不再赘述。
45.为了提高锅炉400的燃烧效率，在本技术实施例中，锅炉400还可以设有第一补风口440，第一补风口440与主燃区410连通。此种情况下，可以利用补风机通过第一补风口440向主燃区410内补风，以提高锅炉400的燃烧效率。
46.为了降低锅炉400燃烧后飞灰的含碳量，锅炉400还可以包括燃尽区430，且燃尽区430位于还原区420的下游，以保证燃料充分燃烧，降低锅炉400燃烧后飞灰中的含碳量。
47.在进一步的技术方案中，锅炉400还可以包括第二补风口450，第二补风口450与燃尽区430连通。此种情况下，可以利用补风机通过第二补风口450 向燃尽区430内补风，以提高锅炉400的燃烧效率。
48.热解产物分离器通过有效调配热解气相产物与热解固相产物的分离比例，结合燃煤锅炉400空气深度分级低氮燃烧技术，使固相热解产物在锅炉400主燃区410欠氧燃烧，降低燃烧中生成的氮氧化物，同时锅炉400主燃区410产生的氮氧化物在还原区420被热解气相产物还原为氮气，从而控制燃煤锅炉 400炉膛出口的氮氧化物的排放浓度，减少催化剂的使用和废弃催化剂的堆放和治理隐患，缓解空预器堵塞影响机组安全运行问题和氨逃逸带来环境二次污染问题，同步提高燃煤机组的安全和环保水平。
49.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多
形式，均属于本技术的保护之内。