一种封闭锅炉助燃成分及配比调整系统的制作方法

文档序号:32344132发布日期:2022-11-26 10:46阅读:51来源:国知局

1.本发明涉及锅炉助燃技术领域,特别涉及一种封闭锅炉助燃成分及配比调整系统。


背景技术:

2.本发明属于大气环境治理的环保科技的综合利用技术,通过改变燃料锅炉助燃成分,具体实施方法是将自然空气分离后,把氮气、氩气做成商品气体,其余成分(主要是氧气)与二氧化碳经合适的配比送入锅炉燃烧系统助燃。燃烧过程中,因没有氮气的参与,故不会有氮氧化物的产生。因此可将昂贵的脱硫、脱硝系统去掉。与二氧化碳的混合能保证锅炉平稳燃烧和拟制金属腐蚀。因进风成分少,燃烧后生成的气体主要是二氧化碳和二氧化硫,可将生成的二氧化碳部分收集贮存,部分跟氧气混合后经真空泵送入锅炉燃烧系统。随着循环利用,二氧化碳的纯度越来越高,二氧化硫的成分也越来越高。因此两种气体均可提纯做成商品气体,产生效益。只要配置适当,即可实现氮氧化物和炭的近零排放。对大气污染和碳排放引起的温室效应,起到不可估量的作用。


技术实现要素:

3.为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种封闭锅炉助燃成分及配比调整系统,其具有调整助燃气体配比,降低循环空气中的有害气体残留量的作用,降低运行成本,增加收益。
4.本发明所采用的技术方案如下:
5.一种封闭锅炉助燃成分及配比调整系统,其由空气分离系统、分离后的气体贮存系统、二氧化碳回用系统、二氧化碳提纯回收系统、二氧化硫回收系统、进炉气体均匀混合系统、进炉气体输送系统、电器自动化及连锁系统。各系统通过气路管线的合理配置,和电器自动化及连锁系统的调控,将混合均匀的助燃气体,由真空泵输送入炉膛。
6.所述空气分离系统,是将空气经气体分离设备分离成氮气、氧气、和氩气。并分类存贮气罐。
7.按照燃料所需氧气的量,将氧气按照占比23
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30%的比例与二氧化碳占比77
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70%的比例混合,由真空泵注入混合气柜进行粗混。混合气体再由真空泵经混合器混合后注入锅炉。燃炉后,将二氧化碳回用系统投入,待锅炉平稳燃烧后,将纯二氧化碳系统关闭。整个锅炉排烟系统进入烟气净化、分离、回用、提纯并分类储存。
8.所述气体贮存系统,是将可燃物燃烧后的烟气,经净化、分离、提纯后的气体分类储存。
9.所述二氧化碳回用系统是将可燃物燃烧后的气体,经净化后由管道进入气体混合器与氧气混合,用真空泵注入锅炉助燃。
10.所述二氧化碳提纯回收系统,是将可燃物燃烧后的气体除去回用的气体外,将二氧化碳提纯储存压缩在气罐里,做成产品气体待售。
11.所述二氧化硫回收系统,是将可燃物燃烧后的气体经净化,溶水做成合适浓度的亚硫酸,储存在酸罐里待售。
12.所述进炉气体均匀混合系统是因氧气和二氧化碳的密度不同,进入混合气柜后防止两种气体分层,造成气体配比不达标。故将进入炉膛的二氧化碳和氧气经气体混合器混合均匀,再由真空泵泵入炉膛。
13.所述进炉气体输送系统,是为保证气体混合均匀,并且配比精确,采用管道连接气体混合器,再经真空泵量化有序泵入炉膛助燃。
14.所述电器自动化及连锁系统是为保证进入炉膛的助燃气体混合均匀,各参与气体混合的管道和储罐都能协调配合。
15.本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
16.1、从可燃物的燃烧原理入手,杜绝氮气的参与。因使用纯氧气助燃,会产生爆炸及炉膛温度不可控的风险。故用二氧化碳替代氮气,让锅炉平稳燃烧。不会有氮氧化物的产生,生成的二氧化碳和二氧化硫更为纯净,回收利用及提纯配置合理,能够实现燃料锅炉近零排放。
17.2、节约能源:根据燃料燃烧的需氧量,配置氧气和二氧化碳的合理浓度,能使燃料完全燃烧,放出更多的热量。燃烧后的烟气成分相对更纯净。灰分也更少,减轻了除尘系统的压力。
18.3、燃烧产物中,由于杜绝氮气的参与,故不会有氮氧化物的生成,所以可省去昂贵的脱硝系统。因为氧气的足量参与,不会产生一氧化碳。所以生成的二氧化碳和二氧化硫气体更为纯净,便于回收利用。因此可将庞大、复杂的脱硫系统去掉,改为二氧化碳回用与二氧化碳收集系统,亚硫酸生产。
19.4、以煤为原料的锅炉,生成的二氧化碳和二氧化硫回收利用。以天然气为原料的锅炉,因其成分的特殊,生成的产物为二氧化碳和水,故可省去脱硝。脱硫系统。改为二氧化碳和水的收集系统,变废为宝,均可实现燃料锅炉的近零排放。
20.5、节约动力。燃料锅炉是通过加大风机流量来实现需氧的提高。而采用合理配置需氧量能够节约60%的动力消耗。
21.6、点炉方便,每次可节约大量的引燃材料。
22.7、经济效益:
23.a、氮气、氩气、二氧化碳、二氧化硫均可收集出售;
24.b、省去氨水,尿素、生石灰、碳化钙等脱硫、脱硝的原材料消耗。
25.8、社会效益:彻底杜绝了氮氧化物的产生和二氧化碳的排放。实现燃料锅炉的零排放,对大气环境起到不可估量的作用。减少了社会投资,保护了自然环境,是燃料锅炉排放的一次技术革命。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施方式作进一步地详细描述。
27.实施例一:
28.燃煤锅炉由空气分离系统、分离后的气体贮存系统、二氧化碳回用系统、二氧化碳
提纯回收系统、二氧化硫回收系统、进炉气体均匀混合系统、进炉气体输送系统、电器自动化及连锁系统组成。
29.所述空气分离系统,是将空气经气体分离设备分离成氮气、氧气、和氩气。并分类存贮气罐。
30.按照燃煤所需氧气的量,将氧气按照占比23
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30%的比例与二氧化碳占比77
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70%的比例混合,由真空泵1注入混合气柜2进行粗混。混合气体再由真空泵3经混合器混合后注入锅炉。燃炉后,将二氧化碳回用系统投入,待锅炉平稳燃烧后,将纯二氧化碳系统关闭。整个锅炉排烟系统进入烟气净化、分离、回用、提纯并分类储存。
31.所述气体贮存系统,是将可燃物燃烧后的烟气,经净化、分离、提纯后的气体分类储存。
32.所述二氧化碳回用系统是将可燃物燃烧后的气体,经净化后由管道进入气体混合器与氧气混合,用真空泵注入锅炉助燃。
33.所述二氧化碳提纯回收系统,是将可燃物燃烧后的气体除去回用的气体外,将二氧化碳提纯储存压缩在气罐里,做成产品气体待售。
34.所述二氧化硫回收系统,是将可燃物燃烧后的气体经净化,溶水做成合适浓度的亚硫酸,储存在酸罐里待售。
35.所述进炉气体均匀混合系统是因氧气和二氧化碳的密度不同,进入混合气柜后防止两种气体分层,造成气体配比不达标。故将进入炉膛的二氧化碳和氧气经气体混合器混合均匀,再由真空泵泵入炉膛。气体混合器是由三层布气板,错位构成。第一道布气板由格栅组成,其特征在于上部格栅气体向下流出,下部格栅气体向上流出。第二道布气板由不规则格栅组成,特征在于扰流。第三道布气板由密集的圆孔组成,其特征在于能让进入的气体稳流输出。利于锅炉平稳燃烧。
36.所述进炉气体输送系统,是为保证气体混合均匀,并且配比精确,采用管道连接气体混合器,再经真空泵量化有序泵入炉膛助燃。另外一路将二氧化碳引入输煤系统,进粉煤仓以二氧化碳吹煤入炉,杜绝空气进入炉膛参与燃烧。
37.所述电器自动化及连锁系统是为保证进入炉膛的助燃气体混合均匀,各参与气体混合的管道和储罐都能协调配合。
38.总之,燃煤锅炉杜绝了氮气参与燃烧,故可省去昂贵的脱硝系统。完全燃烧使生成的气体更加纯净,便于回收与利用,因此可实现燃煤锅炉的近零排放。
39.实施例二:
40.燃气锅炉由空气分离系统、分离后的气体贮存系统、二氧化碳回用系统、二氧化碳提纯回收系统、二氧化硫回收系统、水蒸汽回收系统、进炉气体均匀混合系统、进炉气体输送系统、电器自动化及连锁系统组成。
41.所述空气分离系统,是将空气经气体分离设备分离成氮气、氧气、和氩气。并分类存贮气罐。
42.按照燃气所需氧气的量,将氧气按照占比23
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30%的比例与二氧化碳占比77
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70%的比例混合,由真空泵注入混合气柜进行粗混。混合气体再由真空泵经混合器混合后注入锅炉。燃炉后,将二氧化碳回用系统投入,待锅炉平稳燃烧后,将纯二氧化碳系统关闭。整个锅炉排烟系统进入烟气净化、分离、回用、提纯并分类储存。
43.所述气体贮存系统,是将可燃物燃烧后的烟气,经净化、分离、提纯后的气体分类储存。
44.所述二氧化碳回用系统是将可燃物燃烧后的气体,经净化后由管道进入气体混合器与氧气混合,用真空泵注入锅炉助燃。
45.所述二氧化碳提纯回收系统,是将可燃物燃烧后的气体除去回用的气体外,将二氧化碳提纯储存压缩在气罐里,做成产品气体待售。
46.所述二氧化硫回收系统,是将可燃物燃烧后的气体经净化,溶水做成合适浓度的亚硫酸,储存在酸罐里待售。
47.所述水蒸气回收系统是将燃烧后的气体通过脱盐水处理,水蒸气降温后转化为水回用。
48.所述进炉气体均匀混合系统是因氧气和二氧化碳的密度不同,进入混合气柜后防止两种气体分层,造成气体配比不达标。故将进入炉膛的二氧化碳和氧气经气体混合器混合均匀,再由真空泵泵入炉膛。气体混合器是由三层布气板,错位构成。第一道布气板由格栅组成,其特征在于上部格栅气体向下流出,下部格栅气体向上流出。第二道布气板由不规则格栅组成,特征在于扰流。第三道布气板由密集的圆孔组成,其特征在于能让进入的气体稳流输出。利于锅炉平稳燃烧。
49.所述进炉气体输送系统,是为保证气体混合均匀,并且配比精确,采用管道连接气体混合器,再经真空泵量化有序泵入炉膛助燃。所述电器自动化及连锁系统是为保证进入炉膛的助燃气体混合均匀,各参与气体混合的管道和储罐都能协调配合。
50.总之,燃气锅炉杜绝了氮气参与燃烧,故可省去昂贵的脱硝系统。完全燃烧使生成的气体更加纯净,便于回收与利用,因此可实现燃气锅炉的近零排放。
51.以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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