【CN110006030A】一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置和方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910208800.5
(22)申请日 2019.03.19
(71)申请人 西安交通大学
地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号
(72)发明人 谭厚章　卢旭超　熊小鹤　
(74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任
公司 61200
代理人 徐文权
(51)Int.Cl.
F23B 90/06(2011.01)
F23B 80/02(2006.01)
F23C 1/12(2006.01)
F23C 9/06(2006.01)
(54)发明名称
一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置
和方法
(57)摘要
本发明一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还
原装置和方法，通过旋转式热解板达到热解气和
焦炭分离的目的，结构简单，分离效率高。

所述装
置，包括锅炉，热解筒，同轴转动设置在热解筒内
的热解板，以及设置在热解筒上部的给粉装置；
所述的热解板水平布置，且间歇性绕中心轴翻
转；热解板将热解筒分隔为上部的预热解室和下
部的焦炭室；预热解室的前端设置有用于提供热
解气氛的混气室，后端连通设置热解气喷嘴；焦
炭室的前端设置一次风管，后端连通设置焦炭喷
嘴；所述锅炉炉膛的还原区设置热解气喷嘴，燃
尽区设置控制喷嘴，主燃区设置焦炭喷嘴；炉膛
出口烟气经烟气再循环管路连接混气室的输入
端，混气室的输入端还设置有中心一次风管路和
天然气管路。

权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 110006030 A 2019.07.12
C N 110006030
A
权　利　要　求　书1/2页CN 110006030 A
1.一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，包括锅炉，热解筒，同轴转动设置在热解筒内的热解板(7)，以及设置在热解筒上部的给粉装置；
所述的热解板(7)水平布置，且间歇性绕中心轴翻转；热解板(7)将热解筒分隔为上部的预热解室(9)和下部的焦炭室(8)；预热解室(9)的前端设置有用于提供热解气氛的混气室(5)，后端连通设置热解气喷嘴(13)；焦炭室(7)的前端设置一次风管(22)，后端连通设置焦炭喷嘴(14)；
所述锅炉炉膛的还原区设置热解气喷嘴(13)，燃尽区设置控制喷嘴(11)，主燃区设置焦炭喷嘴(14)；炉膛出口烟气经烟气再循环管路(21)连接混气室(5)的输入端，混气室(5)的输入端还设置有中心一次风管路(19)和天然气管路(20)。

2.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的给粉装置包括依次设置的煤斗(3)、给粉机(4)、给粉管道(23)和拨煤机(6)，拨煤机(6)靠近混合气室(5)的一侧设置。

3.根据权利要求2所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的给粉机(4)设置有反馈控制装置，反馈控制装置用于实时接收煤种热解特性、炉膛出口氮氧化物含量和运行负荷参数，并根据接收到的参数计算给煤量控制给粉机(4)。

4.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述的热解板(7)呈板状设置，采用刚玉制成；热解板(7)两端安装有轴承(24)，并与设置在热解筒外的驱动装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，所述热解板(7)的末端与热解筒内壁处设置有密封齿(26)；焦炭室(7)和预热解室(9)均设有压力传感器，预热解室(9)压力比焦炭室(7)的压力高70-90Pa。

6.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，在预热解室(9)的出口设有热电偶(25)实时测定热解气温度，温度低于设定阈值时，通入天然气。

7.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，锅炉炉膛每面炉墙均由上到下布置有空气喷嘴(11)、热解气喷嘴(13)和焦炭喷嘴(14)；热解气喷嘴(13)或焦炭喷嘴(14)的同一层四周均布有两组喷嘴，为对冲燃烧煤粉炉，对向的喷嘴为一组，两组喷嘴分别连接两个热解筒的预热解室(9)且交替投运，用于连续供气或给粉。

8.根据权利要求1所述的一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原装置，其特征在于，混气室(5)输入端的中心一次风管路(19)、天然气管路(20)和烟气再循环管路(21)依次由内向外同轴套设；中心一次风管路(19)和天然气管路(20)上设置第一阀门(1)，一次风管(22)上设置第二阀门(2)，烟气再循环管路(21)上设置第三阀门(10)，连接空气喷嘴(11)的燃尽风管路上设置第四阀门(12)。

9.一种煤粉预热解高效燃尽及低氮还原方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一项所述的装置，
将炉膛出口的部分高温烟气从烟气再循环管路(21)送入预热解室(9)使煤粉热解，热解结束后的热解气通过热解气喷嘴(13)送入炉膛的还原区，将主燃区生成的NOx还原成N2，随后从空气喷嘴(11)送入空气在燃尽区将未完全燃烧的热解气和煤粉燃烧；
同时，位于预热解室(9)中心位置的热解板绕中心轴旋转180°，热解生成的焦炭在重力
2。