一种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉环保技术领域，特别是一种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工
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【背景技术】
[0002]燃料燃烧排放的污染物是大气污染物的主要部分，烟气成分主要是C02、少量的水蒸汽、少量的02、N2以及污染物NOx和S0 2。随着能源需求的快速增长和燃料使用量的急剧增加，导致温室气体C02在自然界的累积量不断加大，控制燃料燃烧过程0)2的排放，对于应对温室效应和全球变暖具有重要的作用。特别是对于中国，鉴于其能源结构以煤为主的特点，0)2排放水平急剧增加并已经居于世界第一位的现状，开发高效的燃煤C0 2减排技术，控制我国燃煤C02排放水平，具有重大的社会意义和经济价值。
[0003]燃料燃烧技术分为富氧燃烧技术和贫氧燃烧技术，贫氧燃烧技术可抑制NOx的生成，且具有一定的节能效果，贫氧燃烧的节能原理为:对高温烟气进行循环利用，高温烟气可维持炉膛内的高温度，从而使需要供入的燃料量和空气量就得到减少。
[0004]然而，经研究发现，直接利用高温烟气进行循环仍有大量问题存在:S1、由于大量烟气的循环，导致烟气中NOx和302的含量会随着循环次数的增加而不断富集，同时多次的烟气循环会增加漏风现象，并使得烟气中队含量增加；S2、降低贫氧燃烧烟气中0)2的浓度，进而增加后续压缩纯化的难度，降低C02的捕获效率，不利于C0 2进一步开发利用；S3、大量的烟气循环会导致锅炉容易发生结垢等现象，加重锅炉维护的负担。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工艺，在有效控制NOx的生成的同时，可提高C02的捕捉效率。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0007]—种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工艺，包括以下步骤:
[0008]S1、对锅炉燃烧所产生的高温烟气进行余热回收、净化、冷凝压缩，冷凝压缩后分离出的冷凝水，用回收生成的热量将冷凝水加热转换成210?230°C的水蒸汽；
[0009]S2、将其中一部分水蒸气与一次风送入锅炉的炉膛，水蒸气与一次风的体积比为1?2:60，使煤粉在燃烧第一焰区燃烧并带有旋流将煤粉送入第二焰区；其中一部分水蒸气与二次风混合，送入煤粉燃烧的第二焰区，水蒸气与二次风的体积比为1?2:40，使煤粉在燃烧第二焰区形成贫氧燃烧，在抑制N0X生成的同时，提高烟气中二氧化碳的捕捉效果；
[0010]S3、将其中一部分水蒸气与三次风混合，送入煤粉完成整个燃烧的第三焰区，水蒸气与三次风混合的体积比为1?2:35，捕捉烟气中的二氧化碳；
[0011]S4、生成的烟气经旋风分离器分离出粉尘后，进行余热回收，经烟气净化后，通过压缩系统将气体处理成液态分离回收其中的0)2和冷凝水，其余气体从烟囱排出。
[0012]进一步的，所述一次风供氧量为燃料燃烧需氧量的75?79% ;所述二次风供氧量为燃料燃烧需氧量的15?19% ;所述三次风供氧量为燃料燃烧需氧量的2?6%。
[0013]更优选的，所述一次风供氧量为燃料燃烧需氧量的78% ;所述二次风供氧量为燃料燃烧需氧量的18% ;所述三次风供氧量为燃料燃烧需氧量的4%。
[0014]进一步的，所述步骤S2和S3中所需的水蒸气不足时，用回收的余热加热媒介水转换成水蒸气进行补足。
[0015]本发明具有以下优点:
[0016](1)利用高温烟气的热量加热冷凝水和媒介水，通过水蒸气与一次风、二次风及三次风的混合，调节炉膛中火焰的温度和锅炉换热状态，与传统的贫氧燃烧方式相比，不再利用循环烟气的使用，避免了烟气中NOx和302的含量会随着循环次数的增加而不断富集，同时提高了 0)2的捕获效率；
[0017](2)严格控制一次风、二次风及三次风的送氧量，有效抑制热力型NOx形成；
[0018](3)避免了烟气的多次循环，减轻了锅炉的负担，具有节能环保的优势；
[0019](4)有利于烟气中C02的回收再利用，节约成本，实现了循环经济的发展。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的工艺流程不意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
[0022]实施例1
[0023]—种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工艺，结合图1所示，包括以下步骤:
[0024]S1、对锅炉燃烧所产生的高温烟气进行余热回收、净化、冷凝压缩，冷凝压缩后分离出的冷凝水，用回收生成的热量将冷凝水加热转换成210?220°C的水蒸汽；
[0025]S2、将其中一部分水蒸气与一次风送入锅炉的炉膛，水蒸气与一次风的体积比为1:30，使煤粉在燃烧第一焰区燃烧并带有旋流将煤粉送入第二焰区；其中一部分水蒸气与二次风混合，送入煤粉燃烧的第二焰区，水蒸气与二次风的体积比为1:20，使煤粉在燃烧第二焰区形成贫氧燃烧，在抑制N0X生成的同时，提高烟气中二氧化碳的捕捉效果；
[0026]S3、将其中一部分水蒸气与三次风混合，送入煤粉完成整个燃烧的第三焰区，水蒸气与三次风混合的体积比为2:35，捕捉烟气中的二氧化碳；
[0027]S4、生成的烟气经旋风分离器分离出粉尘后，进行余热回收，经烟气净化后，通过压缩系统将气体处理成液态分离回收其中的0)2和冷凝水，其余气体从烟囱排出。
[0028]其中，一次风供氧量为燃料燃烧需氧量的75% ;所述二次风供氧量为燃料燃烧需氧量的19% ;所述三次风供氧量为燃料燃烧需氧量的6%。
[0029]步骤S2和S3中所需的水蒸气不足时，用回收的余热加热媒介水转换成水蒸气进行补足；其中，媒介水是将水放入加热装置中，利用高温烟气回收的热量进行加热。
[0030]经上述步骤净化处理后0)2的浓度为90.8?9L 5%。
[0031]实施例2
[0032]—种将循环水蒸气应用于煤燃烧锅炉的工艺，结合图1所示，包括以下步骤:
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