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CN105823074A - 氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统 - Google Patents

氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统 Download PDF

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CN105823074A
CN105823074A CN201610299367.7A CN201610299367A CN105823074A CN 105823074 A CN105823074 A CN 105823074A CN 201610299367 A CN201610299367 A CN 201610299367A CN 105823074 A CN105823074 A CN 105823074A
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burner
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邸建军
任海涛
杨莉
邢兰保
锁晓婷
魏锁柱
郝幼江
董晓辉
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Bi Haizhou (beijing) Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
Original Assignee
Bi Haizhou (beijing) Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统。其中，该系统由氧气供给单元、燃料供给单元、富氧燃烧器、带炉膛燃烧空间的加热装置、单塔脱硫除尘器、烟气回流装置、烟气管路、工艺管路等组成。该系统将空气通过分离得到的富氧气体作为燃烧用的氧气，替代将空气送入炉膛内作为燃烧所需的氧，通过阻止氮气进入炉膛参与燃烧反应而排除氮氧化物的生成，由于没有多余的氮气参加燃烧过程，与传统的空气燃烧方式相比大大减少了燃烧后烟气产生的总量，因此加热装置排烟带走的热损失也得到减少，节约了燃料，降低了能耗。单塔脱硫除尘器置于加热装置烟气的排出段，可以清除烟气中的硫化物、粉尘等有害物质。

Description

氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统
技术领域
本发明涉及化石能源燃烧领域，具体而言，涉及一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统。
背景技术
人类的生存和发展离不开能源。现代人类的生活方式，不仅大量消费资源和能量，而且每天还排出大量的污染物，对地球环境造成严重的影响。能源与环境是当今社会的两大问题。世界上87％的能源需求来源于化石燃料，这些燃料燃烧时，会向大气排放大量的二氧化碳，其中煤炭是世界上最丰富的化石燃料资源，占世界化石燃料储量的70％以上。煤的燃烧及利用引发的资源和环境问题，愈加引起国际社会的广泛重视。
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，据统计，我国90％二氧化硫、67％氮氧化物、70％烟尘排放量来自于煤炭的燃烧。其中，燃煤电站、燃煤工业锅炉、燃煤炉窑等烟气排放污染问题最为突出。
自2012年1月1日起实施GB13223-2011，对燃煤锅炉的烟尘排放限制为≤30mg/Nm3，对国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区燃煤锅炉烟尘的排放限值为20mg/Nm3，比GB13223-2003所执行的排放指标提高了近一倍。珠江三角、长三角、京津唐地区作为重点地区，所面临的环境保护压力也会比一般地区大。
GB13223-2011对燃煤锅炉的二氧化硫SO2排放限值控制在100mg/m3，除了2003年12月31日前建成投产的锅炉、W型火焰炉膛锅炉、现有循环流化床锅炉采取200mg/m3的排放限值外，对重点地区的火力发电锅炉二氧化硫SO2排放限值控制在50mg/m3。
GB13223-2011对燃煤锅炉的氮氧化物NOX排放限值控制在100mg/m3，除了2003年12月31日前建成投产的锅炉、双型火焰炉膛锅炉、现有循环流化床锅炉采取200mg/m3的排放限值外，对重点地区的火力发电锅炉氮氧化物NOX排放限值控制在100mg/m3，这项标准达到甚至优于发达国家的排放标准。
此外GB13223-2011还新增汞及其化合物的重金属污染物排放限值。对燃煤锅炉的汞及其化合物排放限制为0.03mg/m3。
目前我国大力发展以燃油和燃气作为燃料的油气两用锅炉，力求能够最大限度的发挥能源的潜能利用，同时又实现最少的污染物排放，使化石燃料资源达到高效、清洁利用的目的。
针对相关技术中燃料锅炉如果不采取降低二氧化硫、氮氧化物排放的措施，二氧化硫、氮氧化物排放浓度将无法达标的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统，以至少解决相关技术中燃料锅炉如果不采取降低二氧化硫、氮氧化物排放的措施，二氧化硫、氮氧化物排放浓度将无法达标的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统，包括：氧气供给单元、燃料供给单元、富氧燃烧器、带炉膛燃烧空间的加热装置、单塔脱硫除尘器、烟气回流装置以及烟气管道，其中，氧气供给单元和燃料供给单元分别与富氧燃烧器管道相连接；富氧燃烧器与加热装置相连接；加热装置与单塔脱硫除尘器管道相连接；单塔脱硫除尘器与烟气管道相连接；烟气回流装置分别与富氧燃烧器和烟气管道相连接。
进一步地，富氧燃烧器与氧气供给单元的供给端连接，其中，富氧燃烧器所需氧气来自液氧罐或管道氧气或由氧气供给单元提供，氧气供给单元包括：鼓风机或空气压缩机、空气净化器和空气缓冲罐管道依次相连接；空气缓冲罐分别与吸附A塔和吸附B塔进口管道相连接；吸附A塔和吸附B塔进口管道与真空泵和排氮消音器管道依次相连接；吸附A塔和吸附B塔出口管道与氧气缓冲罐和氧气压缩机依次相连接，或鼓风机或空气压缩机、空气缓冲罐、空气净化器和电加热器管道依次相连接；电加热器与膜分离器进口管道相连接；膜分离器的第一个出口与真空泵、氧气缓冲罐和氧气压缩机管道依次相连接，膜分离器的第二个出口与控制阀门和排氮消音器管道依次相连接，或空气压缩机、预冷机组、分子筛A塔、分子筛B塔和冷箱单元管道依次相连接；冷箱单元内部的主换热器与膨胀机分别和分馏塔之间管道相连接；分馏塔的第一出口与氮气缓冲罐、氮气压缩机管道依次相连接，分馏塔的第二出口与氧气缓冲罐、氧气压缩机管道依次相连接。
进一步地，富氧燃烧器与燃料供给单元的供给端连接，其中，富氧燃烧器所需燃料来源于管道连接的燃料油或燃料气或由燃料供给单元提供，燃料供给单元包括：磨粉干燥单元与粉煤加压输送单元管道相连接；燃烧器分别与空气压缩机(或鼓风机、粉煤加压输送单元和蒸汽供给管道相连接；燃烧器通过气化炉分别与除渣池、冷却器管道相连接；冷却器与干法除尘、湿法洗涤管道相连接。
进一步地，氧气供给单元与氧气调节阀连接，氧气调节阀与富氧燃烧器连接；燃料供给单元与燃料调节阀连接，燃料调节阀与富氧燃烧器连接；富氧燃烧器与加热装置连接；其中，燃料供给单元提供的燃料与氧气供给单元提供的氧气在富氧燃烧器内充分混合，通过自动点火开关点燃，并通过离子探头或紫外探头以及观火孔检测燃烧状况。
进一步地，加热装置的炉膛燃烧空间入口与富氧燃烧器连接，加热装置的尾气出口管道与单塔脱硫除尘器连接，其中，加热装置内设有向火面的辐射吸热区和非向火面的对流吸热区，其中，吸热区由金属管或金属板制成封闭腔体，腔体内是可流动的吸热体。
进一步地，单塔脱硫除尘器包括：过氧化钙分配器或二氧化硫处理模块与除尘脱硫室进口相连接；洁净气室与除尘脱硫室相连接；除尘脱硫室与锥形下料斗相连接；锥形下料斗与灰斗或灰箱相连接。
进一步地，烟气回流装置包括：引风机分别与单塔脱硫除尘器出口管道以及富氧燃烧器与加热装置的炉膛的结合部相连接，其中，单塔脱硫除尘器出口排放的部分烟气通过引风机回流到富氧燃烧器与加热装置的炉膛的结合部，引风机入口与调节单板阀相连接，调节单板阀用于调节烟气回流量。
进一步地，系统还包括：温度控制器，与氧气调节阀、燃料调节阀相连接，其中，温度控制器通过控制氧气调节阀和燃料调节阀分别调节氧气和燃料进入富氧燃烧器的流量大小以实现热能输送平衡。
在本发明实施例中，氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统将空气通过分离得到的富氧气体作为燃烧用的氧气，替代传统的将空气送入炉膛内作为燃烧所需的氧，通过阻止氮气进入炉膛参与燃烧反应而排除氮氧化物的生成，同时由于没有多余的氮气参加燃烧过程，与传统的空气燃烧方式相比大大减少了燃烧后烟气产生的总量，因此加热装置排烟带走的热损失也得到减少，节约了燃料，降低了能耗。单塔脱硫除尘器置于加热装置烟气的排出段，清除烟气中的硫化物、粉尘等有害物质。该系统可以有效地阻止加热装置燃烧过程中氮氧化物的生成，降低加热装置燃烧后排烟中二氧化硫、粉尘的含量，减少加热装置燃烧排烟的总量而带走的热损失，达到了节能减排的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统的总工艺流程示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图；
图3是根据本发明实施例的另一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图；
图4是根据本发明实施例的再一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的燃料供给单元的工艺流程示意图；以及
图6是根据本发明实施例单塔脱硫除尘器的内部结构的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必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，以便这里描述的本发明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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。
根据本发明实施例，提供了一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统的实施例，该系统可以有效地阻止加热装置燃烧过程中氮氧化物生成，降低加热装置燃烧后排烟中二氧化硫、粉尘的含量，减少加热装置燃烧排烟的总量而带走的热损失等问题。该系统可以由氧气供给单元、燃料供给单元、富氧燃烧器、带炉膛燃烧空间的加热装置、单塔脱硫除尘器、烟气回流装置、烟气管路、工艺管路等组成。所述该系统可以应用于石油、化工、火电厂、城市热力、冶金、焦化等领域。
图1是根据本发明实施例的氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统的总工艺流程示意图，如图1所述，该系统可以包括：氧气供给单元1、氧气调节阀2、燃料供给单元3、燃料调节阀4、富氧燃烧器5、带炉膛燃烧空间的加热装置6、单塔脱硫除尘器7、烟囱8、调节单板阀9、引风机10，温度控制器11，具体地：
如图1所示，氧气供给单元1与氧气调节阀2管道相连接，氧气调节阀2与富氧燃烧器5管道相连接；燃料供给单元3与燃料调节阀4管道相连接，燃料调节阀4与富氧燃烧器5管道相连接；富氧燃烧器5与带炉膛燃烧空间的加热装置6相连接，带炉膛燃烧空间的加热装置6与单塔脱硫除尘器7管道相连接，单塔脱硫除尘器7与烟囱8管道相连接；富氧燃烧器5与引风机10、调节单板阀9、烟囱8(进口)管道依次相连接；温度控制器11与氧气调节阀2、燃料调节阀4相连接。
需要说明的是，该系统的工艺流程可以依次为：燃料供给单元1和氧气供给单元3-----富氧燃烧器5-----加热装置6------脱硫除尘器7-----烟气回流9和10-----烟囱8等工作过程。该系统将空气通过分离得到的富氧气体作为燃烧用的氧气，替代传统的将空气送入加热炉膛内作为燃烧所需的氧，通过阻止氮气进入炉膛参与燃烧反应而排除氮氧化物的生成，同时由于没有多余的氮气参加燃烧过程，与传统的空气燃烧方式相比大大减少了燃烧后烟气产生的总量，因此加热装置排烟带走的热损失也得到减少，节约了燃料，降低了能耗。同时，单塔脱硫除尘器置于加热装置烟气的排出段，清除烟气中的硫化物、粉尘等有害物质。
下面分别对该氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统中的各个子系统，可以包括：氧气供给单元、燃料供给单元、富氧燃烧系统、加热装置、单塔脱硫除尘器和烟气回流装置进行详细介绍，具体地：
可选地，富氧燃烧器用的氧气与氧气供给单元的供给端连接，氧气的生成可以采用空分技术，可以利用“空气变压吸附方法”、“空气膜过滤的方法”、“空气深冷加工的方法”、“来至液氧罐或管道氧气”等方法获取氧气。下面分别介绍上述氧气获取方法及其对应的氧气供给单元的工艺流程：
空气变压吸附方法
图2是根据本发明实施例的一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图，如图2所示，图2中的标号代表的含义分别为：1-鼓风机或空气压缩机、2-空气净化、3-空气缓冲罐、4-吸附A塔、5-吸附B塔、6-氧气缓冲罐、7-真空泵、8-排氮消音器、9-氧气压缩机。
如图2所示，利用空气变压吸附方法获取氧气的工艺流程可以描述为：鼓风机1(或空压机空气压缩机)与空气净化器2和空气缓冲罐3管道依次相连接；可以用于利用鼓风机1(或空压机空气压缩机)进行空气压缩，压缩后的湿空气经空气净化器2去除油和水，符合要求的空气进入空气缓冲罐3。空气缓冲罐3分别与吸附A塔4和吸附B塔5进口管道相连接，吸附A塔4和吸附B塔5进口管道与真空泵7和排氮消音器8管道依次相连接，吸附A塔4和吸附B塔5出口管道与氧气缓冲罐6和氧气压缩机9依次相连接；可以用于利用吸附A塔4和吸附B塔5内部的分子筛进行空气中的氮和氧分离，分离后的氮气经真空泵7和排氮消音器8排放到大气中，获取的氧气经氧气缓冲罐6和氧气压缩机9输送至本发明系统中的加热装置。
空气膜过滤的方法
图3是根据本发明实施例的另一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图，如图3所示，图3中的标号代表的含义分别为：1-鼓风机或空气压缩机、2-空气缓冲罐、3-空气净化器、4-电加热器、5-膜分离器、6-真空泵、7-氧气缓冲罐、8-氧气压缩机、9-排氮消音器。
如图3所示，利用空气膜过滤的方法获取氧气的工艺流程可以描述为：鼓风机1(或空压机空气压缩机)与空气缓冲罐2、空气净化器3和电加热器4管道依次相连接；可以用于利用鼓风机1(或空压机空气压缩机)进行空气压缩，压缩后的湿空气进入空气缓冲罐2，再经空气净化器3去除油和水，符合要求的空气进入电加热器4，进行空气加热。电加热器4与膜分离器5进口管道相连接，膜分离器5的第一个出口与真空泵6、氧气缓冲罐7和氧气压缩机8管道依次相连接，膜分离器5的第二个出口与控制阀门和排氮消音器9管道依次相连接；可以用于利用加热的空气进入膜分离器5，膜分离器5中的高分子复合膜，在一定的渗透推动力作用下进行空气中的氮和氧分离，分离后的氮气经控制阀门和排氮消音器9排放到大气中，获取的氧气经氧气缓冲罐7和氧气压缩机8输送至本发明系统中的加热装置。
空气深冷加工的方法
图4是根据本发明实施例的再一种可选的氧气供给单元的工艺流程示意图，如图4所示，图4中的标号代表的含义分别为：1-空气压缩机、2-预冷机组、3-分子筛A塔、4-分子筛B塔、5-冷箱单元、6-氧气缓冲罐、7-氧气压缩机、8-氮气缓冲罐、9-氮气压缩机、10-主换热器、11-膨胀机、12-分馏塔。
如图4所示，利用空气深冷加工方法获取氧气的工艺流程可以描述为：空气压缩机1与预冷机组2、分子筛A塔3、分子筛B塔4和冷箱单元5管道依次相连接；可以用于利用空气压缩机1与进行空气压缩，压缩后的湿空气进入预冷机组2进行空气冷却，冷却空气分别进入分子筛A塔3和分子筛B塔4，把空气中的水分和二氧化碳去除干净，符合要求的空气进入冷箱单元5。冷箱单元5内部的主换热器10与膨胀机11和分馏塔12之间管道相连接，分馏塔12第一出口与氮气缓冲罐8、氮气压缩机9管道依次相连接，分馏塔12第二出口与氧气缓冲罐6、氧气压缩机7管道依次相连接；可以用于利用空气进入冷箱单元5内，经主换热器10和膨胀机11做功将空气由气态转换成液态空气，进入分馏塔12，利用氧、氮组分的沸点不同，从而使氧和氮在分馏塔12内分离，分离后的液氮通过分馏塔12第一出口送入氮气缓冲罐8，经氮气压缩机9增压后装瓶或者外输。分离后的液氧通过分馏塔12第二出口送入氧气缓冲罐6，经氧气压缩机7增压后输送至本发明系统中的加热装置。
可选地，燃料供给单元中氧燃烧器5用的燃料与其供给连接，燃料的来源或产生可以是“管道连接的燃料油或燃料气”、“煤气化炉气化产生的可燃气”，需要说明的是，煤可以是块煤、碎煤、粉煤、水煤浆等。燃料供给单元的工艺过程如图5所示，其中，图5中的标号代表的含义分别为：1-空气压缩机(或鼓风机)、2-磨粉干燥单元、3-粉煤加压输送单元、4-燃烧器、5-气化炉、6-冷却器、7-干法除尘、8-湿法洗涤、9-除渣池。
如图5所示，煤气化炉气化产生的可燃气的工艺流程可以描述为：磨粉干燥单元2与粉煤加压输送单元3管道相连接；燃烧器4分别与空气压缩机1(或鼓风机)、粉煤加压输送单元3和蒸汽供给管道相连接；燃烧器4与除渣池9、冷却器6管道相连接；冷却器6与干法除尘7、湿法洗涤8管道相连接。可以用于利用原料煤进入磨粉干燥单元2，经过预破碎后进入煤的干燥系统，使煤中的水分小于2％，然后进入磨煤机中被磨制成煤粉。通过粉煤加压输送单元3的加压后的煤粉气与空气和蒸汽在燃烧器4内混合，经燃烧器4的煤烧嘴送入气化炉；在气化炉5内迅速发生气化反应，形成的熔融态的固体渣经冷却后下流动进入底部除渣池9；气化产生的大量合成气携带大量的灰分，向上出气化炉5，在冷却器6内被冷却降温后，产出的粗煤气进入干法除尘7和湿法洗涤8进行除尘净化，净化后的煤气输送至本发明系统中的加热装置。
可选地，如图1所示，富氧燃烧系统可以包括：氧气供给单元1与氧气调节阀2连接，氧气调节阀2与富氧燃烧器5连接，燃料供给单元3与燃料调节阀4连接，燃料调节阀4与富氧燃烧器5连接，富氧燃烧器5与带炉膛燃烧的加热装置6连接，燃料与富氧在富氧燃烧器5内充分混合，通过其自动点火开关能够点燃，并通过离子探头或紫外探头及观火孔检测燃烧状况。
可选地，如图1所示，带炉膛燃烧空间的加热装置6的炉膛燃烧空间入口与富氧燃烧器5连接，该加热装置6内设向火面的辐射吸热区及非向火面的对流吸热区，吸热区可以是由金属管或板制成封闭腔体，腔体内是可流动的吸热体，比如说锅炉、石油化工管式加热炉及其他工业炉，该加热装置6的尾气出口管道与单塔脱硫除尘器7连接。
可选地，单塔脱硫除尘器的内部结构如图6所示，在图6中标号代表的含义分别为：1-过氧化钙分配器(二氧化硫SO2处理模块)、2-洁净气室、3-除尘脱硫室、4-锥形下料斗、5-灰斗(或灰箱)。如图6所示，过氧化钙分配器(二氧化硫SO2处理模块)1与除尘脱硫室3进口相连接，洁净气室2与除尘脱硫室3相连接，除尘脱硫室3与锥形下料斗4相连接，锥形下料斗4与灰斗(或灰箱)5相连接。除尘脱硫室3内部设有24～36个小旋风分离器，需要说明的是，小旋风分离器的个数可以依据具体情况设计。
如图1和图6所示，单塔脱硫除尘器的工艺流程可以描述为：过氧化钙分配器1与单塔脱硫除尘器7进口管道相连接，单塔脱硫除尘器7出口管道与烟囱8相连接。可以用于利用带炉膛燃烧空间的加热装置6中的烟气进入单塔脱硫除尘器7，根据燃料中硫的含量将细粉状脱硫剂从入口均匀分散到烟气中，脱硫剂与烟气中的二氧化硫SO2在该单塔脱硫除尘器7内充分反应形成重颗粒的反应物伴随烟气中尘粒沉淀到底部积尘区定时清除，环保达标的烟气通过烟囱进入大气排放。
可选地，如图1所示，烟气回流装置可以包括：单塔脱硫除尘器7处理后的环保达标烟气其中部分通过引风机10回流到富氧燃烧器2与加热装置6的炉膛的结合部，烟气回流量通过引风机10入口调节单板阀9进行调节，其目的用于放缓富氧剧烈燃烧反应速度，免于加热装置6局部过热。特别提出烟气回流装置对于已有加热装置6进行超低氮氧化物NOx排放，富氧节能技术升级改造后工艺适配性，提供了最优的解决方案。
可选地，加热装置6内燃料在燃烧过程中置换出的高温吸热体(如蒸汽、导热油、水、其它工质)可以输送至工厂、电厂、城市热力等供热用户。
可选地，本发明实施例的氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统中的温度控制器11可以与氧气调节阀2、燃料调节阀4相连接，其中，温度控制器11通过控制氧气调节阀2和燃料调节阀4分别调节氧气和燃料进入富氧燃烧器5的流量大小，以实现热能输送平衡的目的。
本发明实施例的氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统能够降低燃料的燃点，加快燃烧速度，促进燃烧完全，提高火焰温度、减少燃烧后的烟气量，提高热量利用率和降低加热装置燃烧后排烟中二氧化硫SO2、粉尘的含量，能够实现节能减排。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统，其特征在于，包括：
氧气供给单元、燃料供给单元、富氧燃烧器、带炉膛燃烧空间的加热装置、单塔脱硫除尘器、烟气回流装置以及烟气管道，
其中，所述氧气供给单元和所述燃料供给单元分别与所述富氧燃烧器管道相连接；所述富氧燃烧器与所述加热装置相连接；所述加热装置与所述单塔脱硫除尘器管道相连接；所述单塔脱硫除尘器与所述烟气管道相连接；所述烟气回流装置分别与所述富氧燃烧器和所述烟气管道相连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述富氧燃烧器与所述氧气供给单元的供给端连接，其中，所述富氧燃烧器所需氧气来自液氧罐或管道氧气或由所述氧气供给单元提供，所述氧气供给单元包括：
鼓风机或空气压缩机、空气净化器和空气缓冲罐管道依次相连接；所述空气缓冲罐分别与吸附A塔和吸附B塔进口管道相连接；所述吸附A塔和所述吸附B塔进口管道与真空泵和排氮消音器管道依次相连接；所述吸附A塔和所述吸附B塔出口管道与氧气缓冲罐和氧气压缩机依次相连接，或
所述鼓风机或所述空气压缩机、所述空气缓冲罐、所述空气净化器和电加热器管道依次相连接；所述电加热器与膜分离器进口管道相连接；所述膜分离器的第一个出口与所述真空泵、所述氧气缓冲罐和所述氧气压缩机管道依次相连接，所述膜分离器的第二个出口与控制阀门和所述排氮消音器管道依次相连接，或
所述空气压缩机、预冷机组、分子筛A塔、分子筛B塔和冷箱单元管道依次相连接；所述冷箱单元内部的主换热器与膨胀机分别和分馏塔之间管道相连接；所述分馏塔的第一出口与氮气缓冲罐、氮气压缩机管道依次相连接，所述分馏塔的第二出口与所述氧气缓冲罐、所述氧气压缩机管道依次相连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述富氧燃烧器与所述燃料供给单元的供给端连接，其中，所述富氧燃烧器所需燃料来源于管道连接的燃料油或燃料气或由所述燃料供给单元提供，所述燃料供给单元包括：
磨粉干燥单元与粉煤加压输送单元管道相连接；燃烧器分别与空气压缩机(或鼓风机、所述粉煤加压输送单元和蒸汽供给管道相连接；所述燃烧器通过气化炉分别与除渣池、冷却器管道相连接；所述冷却器与干法除尘、湿法洗涤管道相连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧气供给单元与氧气调节阀连接，所述氧气调节阀与所述富氧燃烧器连接；所述燃料供给单元与燃料调节阀连接，所述燃料调节阀与所述富氧燃烧器连接；所述富氧燃烧器与所述加热装置连接；其中，所述燃料供给单元提供的燃料与所述氧气供给单元提供的氧气在所述富氧燃烧器内充分混合，通过自动点火开关点燃，并通过离子探头或紫外探头以及观火孔检测燃烧状况。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加热装置的炉膛燃烧空间入口与所述富氧燃烧器连接，所述加热装置的尾气出口管道与所述单塔脱硫除尘器连接，其中，所述加热装置内设有向火面的辐射吸热区和非向火面的对流吸热区，其中，所述吸热区由金属管或金属板制成封闭腔体，所述腔体内是可流动的吸热体。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单塔脱硫除尘器包括：
过氧化钙分配器或二氧化硫处理模块与除尘脱硫室进口相连接；洁净气室与所述除尘脱硫室相连接；所述除尘脱硫室与锥形下料斗相连接；所述锥形下料斗与灰斗或灰箱相连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气回流装置包括：
引风机分别与所述单塔脱硫除尘器出口管道以及所述富氧燃烧器与所述加热装置的炉膛的结合部相连接，其中，所述单塔脱硫除尘器出口排放的部分烟气通过所述引风机回流到所述富氧燃烧器与所述加热装置的炉膛的结合部，所述引风机入口与调节单板阀相连接，所述调节单板阀用于调节烟气回流量。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
温度控制器，与所述氧气调节阀、所述燃料调节阀相连接，其中，所述温度控制器通过控制所述氧气调节阀和所述燃料调节阀分别调节氧气和燃料进入所述富氧燃烧器的流量大小以实现热能输送平衡。
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