一种燃煤电站富氧燃烧系统

1.本发明涉及一种燃烧系统，尤其是涉及一种燃煤电站富氧燃烧系统。


背景技术：

2.作为全球致力降低温室气体及其排放污染的大背景下，中国作为co2排放量最大的国家担负着巨大的减排压力。富氧燃烧技术是在全球致力于降低温室气体及污染物排放背景下发展起来的。富氧燃烧技术相比其他co2减排技术有其独特优点，如可以兼容现有传统燃煤机组。可以使烟气中的co2浓度高达80％以上，有利于co2的捕集，并能较好的控制污染物排放。
3.炉内燃烧的火焰蕴含着大量的信息，考虑碳税成本，经济可行性有明显提高。火电厂一般排出的烟气温度较高，但是直接排放到大气中，不可避免的造成了能源的浪费。
4.cn102494334a公开了一种用于高水分煤种富氧燃烧的煤粉燃烧系统，该燃烧系统可使锅炉在空气燃烧与富氧燃烧两种模式之间自由切换。该系统采用风扇磨煤机制取煤粉，起动送风机，利用高温烟气、低温烟气、空气的混合气体来干燥输送煤粉，使得燃烧系统处于空气燃烧状态；停止送风机，起动制氧设备，利用高温烟气、低温烟气的混合气体来干燥输送煤粉，使得燃烧系统处于富氧燃烧状态，来自制氧设备的氧气分两路，一路与再循环的低温烟气混合作为二次风进入锅炉，一路以纯氧形式，通过燃烧器进入锅炉，补充煤粉燃烧所需的氧气。该技术方案中通过混合形式气体运输煤粉，但这样仅仅提高了燃烧的充分程度，但并未从本质上提升燃烧时的氧浓度。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃煤电站富氧燃烧系统，适用于使富氧化后进行燃烧，并且效率高，而且获取富氧空气的过程比较简单，且利用电厂烟气温度较高的特性，对充入锅炉的空气进行提前预热，不仅减少了能源的浪费，还降低了升高温度的成本，起到了节约能源的效果。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.本发明中燃煤电站富氧燃烧系统包括依次串联的锅炉、scr组件、换热组件和排烟组件，锅炉产生的烟气沿串联方向流动，最后由排烟组件排出；
8.还包括富氧调节组件，所述的富氧调节组件与所述的换热组件连接，富氧调节组件输出的富氧空气被换热组件加热后流入锅炉。
9.进一步地，锅炉上设有温度传感器和报警器，
10.进一步地，所述的scr组件与换热组件之间连接有静电除尘器。
11.进一步地，所述的scr组件为装填由v2o
5-wo/tio2催化剂的反应器，实现脱硫脱硝。
12.进一步地，所述的静电除尘器与scr组件之间连接有空气预热器，本发明在静电除尘器之前为何设置空气预热器，空气从scr出口烟道过来的温度为320-420℃左右的烟气中吸热，提高输送与预热煤粉的一次风温度、预热作为锅炉助燃空气的二次风温度，从而提高
锅炉效率，同时使烟气到达静电除尘器时的温度降低到静电除尘器工作的适宜温度区间150-170℃左右。
13.进一步地，所述的换热组件包括相互串联的第一换热器和第二换热器。通过第一换热器和第二换热器中流过的高温烟气对引入锅炉中的富氧空气进行换热。使富氧空气温度上升，排放烟气温度下降，起到了节约能源的作用。
14.进一步地，所述的第一换热器和第二换热器均为管壳式换热器；
15.进一步地，所述的第一换热器的管程入口与所述的静电除尘器连接；
16.所述的第一换热器的壳程入口与所述的富氧调节组件连接；
17.所述的第一换热器的管程出口与所述的第二换热器的管程入口连接；
18.所述的第二换热器的管程出口与所述的排烟组件连接；
19.所述的第二换热器的壳程入口与第一换热器的壳程出口连接；
20.所述的第二换热器的壳程出口与锅炉连接。
21.进一步地，所述的富氧调节组件包括依次串联的进风机、富氧膜室和引风机；
22.所述的引风机与所述的第一换热器的壳程入口连接。
23.进一步地，所述的引风机与所述的第一换热器的壳程入口之间还连接有鼓风机。本发明中的引风机使通过富氧膜的空气向换热器进行输送；本发明中的进风机使环境中的空气进入富氧膜室。
24.进一步地，所述的富氧膜室包括富氧槽和设于富氧槽上的富氧膜。
25.进一步地，所述的富氧调节组件还包括微处理器和氧气浓度计；
26.所述的氧气浓度计设于第一换热器的壳程入口处；
27.所述的鼓风机通过伺服电机驱动；
28.所述的伺服电机与微处理器连接。
29.进一步地，所述的微处理器为arm处理器。
30.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
31.1)本发明通过富氧膜室与鼓风机之间的配合，使引入的空气中的含氧浓度增加，并且在通入第一换热器之前加有鼓风机，可以加入空气对富含氧气的空气进行稀释，达到目标氧气浓度，本发明中鼓风机与第一换热器之间的氧气浓度计可以对氧气浓度进行实时监测。
32.2)本发明通过第一换热器和第二换热器中流过的高温烟气对引入锅炉中的富氧空气进行换热，使富氧空气温度上升，排放烟气温度下降，起到了节约能源的作用。
附图说明
33.图1为本发明中燃煤电站富氧燃烧系统图；
34.图2为本发明装置的富氧调节组件与换热组件的结构图。
35.图中1、锅炉，2、scr组件，3、空气预热器，4、静电除尘器，5、第一换热器，6、第二换热器，7、排烟组件，8、鼓风机，9、引风机，10、富氧膜室，11、进风机。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
37.实施例
38.本发明中燃煤电站富氧燃烧系统包括依次串联的锅炉、scr组件2、换热组件、排烟组件7和富氧调节组件，参见图1。
39.富氧调节组件与所述的换热组件连接，富氧调节组件输出的富氧空气被换组件加热后流入锅炉1。
40.锅炉1上设有温度传感器和报警器，实现温度显示和温度预警，锅炉1产生的烟气沿串联方向流动，最后由排烟组件7排出。
41.scr组件2与换热组件之间连接有静电除尘器4。scr组件为装填由v2o
5-wo/tio2催化剂的反应器，实现脱硫脱硝。静电除尘器4与scr组件2之间连接有空气预热器3。
42.换热组件包括相互串联的第一换热器5和第二换热器6。通过第一换热器和第二换热器中流过的高温烟气对引入锅炉中的富氧空气进行换热。使富氧空气温度上升，排放烟气温度下降，起到了节约能源的作用。第一换热器5和第二换热器6均为管壳式换热器，参见图2；第一换热器5的管程入口与所述的静电除尘器4连接；第一换热器5的壳程入口与所述的富氧调节组件连接；第一换热器5的管程出口与所述的第二换热器6的管程入口连接；第二换热器6的管程出口与所述的排烟组件7连接；第二换热器6的壳程入口与第一换热器5的壳程出口连接；第二换热器6的壳程出口与锅炉1连接。通过第一换热器和第二换热器中流过的高温烟气对引入锅炉中的富氧空气进行换热，使富氧空气温度上升，排放烟气温度下降，起到了节约能源的作用。
43.富氧调节组件包括依次串联的进风机11、富氧膜室10和引风机9；引风机9与所述的第一换热器5的壳程入口连接。引风机9与所述的第一换热器5的壳程入口之间还连接有鼓风机8。富氧膜室10包括富氧槽和设于富氧槽上的富氧膜。富氧调节组件还包括微处理器和氧气浓度计；氧气浓度计设于第一换热器5的壳程入口处；鼓风机8通过伺服电机驱动；伺服电机与微处理器连接，具体选型时，微处理器为arm处理器。通过富氧膜室与鼓风机之间的配合，使引入的空气中的含氧浓度增加，并且在通入第一换热器之前加有鼓风机，可以加入空气对富含氧气的空气进行稀释，达到目标氧气浓度，本发明中鼓风机与第一换热器之间的氧气浓度计可以对氧气浓度进行实时监测。
44.具体运行时，氧气浓度计实时监测第一换热器5的壳程入口处的氧气浓度，并将浓度值以电信号的形式传输至微处理器，微处理器将该浓度值与预设的目标值进行比较，当浓度高于目标值时，微处理器向鼓风机8发出增加转速的指令，使得掺入更大流量的空气，降低氧浓度；若低于目标值时，微处理器发出相反的指令信号，伺服电机转速降低，提高氧浓度。
45.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。