一种降低锅炉飞灰含碳量的方法与流程

本技术属于燃煤发电，尤其涉及一种降低锅炉飞灰含碳量的方法。

背景技术：

1、煤电厂是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，原动机通常是蒸汽机或燃气轮机，在一些较小的电站，也有可能会使用内燃机，它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。

2、煤发电过程中，离不开锅炉等设备，现有的锅炉在燃烧煤的过程中，尤其是低挥发分劣质煤，存在飞灰含碳量偏高问题，飞灰含碳量可高达10％～25％，降低了锅炉效率，增加了能源损失，而且限制了飞灰的综合利用。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种降低锅炉飞灰含碳量的方法，能够解决上述问题。

2、本技术的目的是提供一种降低锅炉飞灰含碳量的方法，包括以下步骤：

3、s1、对原煤进行称量、破碎、筛分、除铁后得到粒径合格的煤粉；

4、s2、合格的煤粉由输煤皮带称重计量后送入煤仓，经给料机送入锅炉风力播煤装置，由风力送入炉膛内燃烧；

5、s3、燃烧产生的烟气进入飞灰分离系统中进行分离，分离后得到飞灰；

6、s4、将分离得到的飞灰中的一部分通过回料装置输送至炉膛继续燃烧，另一部分输送至燃烧装置内进行二次燃烧。

7、采用上述的一种降低锅炉飞灰含碳量的方法，通过对原煤进行破碎、筛分处理，能够得到粒径合格的煤粉，这有助于煤粉在炉膛内更加均匀地分布，增加煤粉与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率，此外，将飞灰中的一部分通过回料装置输送至炉膛继续燃烧，也能够有效利用未燃尽的碳，进一步提高燃烧效率。同时，由于燃烧效率的提高，煤粉中的碳能够更加充分地燃烧，从而减少飞灰中的含碳量，将飞灰中的一部分输送至燃烧装置内进行二次燃烧，也能够进一步降低飞灰中的含碳量。通过提高燃烧效率和降低飞灰含碳量，还能够减少锅炉的烟气排放，从而降低对环境的影响，而由于燃烧效率的提高，也能够减少煤炭的消耗，达到节能减排的效果。

8、在本技术中，从环保角度来看，降低飞灰含碳量意味着减少了锅炉烟气中的有害物质排放，如二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物等，这些物质的减少对于减缓全球气候变化、改善空气质量以及保护生态环境都具有积极的意义。从经济效益角度来看，提高燃烧效率意味着减少了煤炭的消耗，从而降低了生产成本，而由于飞灰的回收利用，可以减少对新鲜原料的需求，进一步节约资源，有助于提高企业的盈利能力，并在长期内促进可持续发展。此外，本技术的方法还有助于提高锅炉设备的运行效率和可靠性，通过优化燃烧过程，可以减少锅炉结渣和积灰现象，降低设备的维护成本，减少故障发生可以提高设备的连续运行时间，增加生产效益。最后，本技术的方法还可以提高能源利用效率，减少能源浪费，为社会的经济发展提供稳定的能源支持。

9、进一步的，所述步骤3中飞灰分离系统包括旋风分离器和第一导灰管，第一导灰管的一端与旋风分离器连接，另一端与回料装置连接。

10、旋风分离器利用离心力将烟气中的飞灰颗粒与气体进行有效分离，当烟气进入旋风分离器时，由于旋转运动产生的离心力，飞灰颗粒被甩向器壁，随后沿器壁下落，而清洁的烟气则从分离器的顶部排出，这种分离方式确保了飞灰的高效收集，减少了飞灰中碳的损失，通过第一导灰管，旋风分离器收集到的飞灰被直接输送至回料装置，不仅简化了飞灰的回收流程，还提高了飞灰回收的效率，由于飞灰的回收和再利用，锅炉内的燃烧过程得到了优化，从而降低了飞灰的含碳量。同时，通过回料装置，部分飞灰被重新送入炉膛进行燃烧，这些飞灰中的未燃尽碳得到了再次利用，从而提高了燃烧效率，且由于飞灰的均匀分布，炉膛内的温度分布也更为均匀，有助于进一步提高燃烧效率。

11、进一步的：所述旋风分离器的上部设置有入口和出口，下部设置有飞灰出口，飞灰出口与第一导灰管连接。

12、旋风分离器的上部设置的入口和出口，下部设置的飞灰出口，与导灰管的连接，共同构成了一个高效的飞灰分离和回收系统，旋风分离器的入口位于上部，使得烟气能够顺畅地进入分离器内部，气流在进入旋风分离器后，受到旋转运动的影响，形成旋转流场，由于旋风分离器内部的气流旋转运动，飞灰颗粒在离心力的作用下被甩向器壁，并沿器壁下落，这种分离方式能够高效地去除烟气中的飞灰颗粒，降低了飞灰的含碳量，且旋风分离器下部的飞灰出口与导灰管直接连接，使得分离后的飞灰能够迅速且顺畅地被输送至回料装置或燃烧装置。这种设计简化了飞灰的回收流程，提高了回收效率。

13、进一步的，所述回料装置包括分配器，分配器的一出口设置有第一输送管，另一出口设置有第二导灰管，第二导灰管上连接有螺旋输送器。

14、分配器作为回料装置的核心部件，能够将收集到的飞灰进行灵活分配，通过其两个出口，飞灰可以被分别输送到不同的位置，满足不同处理需求，其中，第一输送管直接与分配器相连，负责将一部分飞灰快速输送到炉膛内继续燃烧，这种直接输送方式减少了飞灰在系统中的停留时间，提高了输送效率。第二导灰管上连接的螺旋输送器不仅负责将飞灰输送到燃烧装置内进行二次燃烧，还能通过螺旋叶片的旋转作用，将飞灰均匀分布到燃烧装置内，确保飞灰中的碳能够得到充分燃烧，且旋风分离器上未能分离的飞灰收集并输送至螺旋输送器，再通过螺旋输送器进行输送，螺旋输送器还可以有效防止飞灰在管道中的堆积和堵塞，保持输送系统的畅通，且旋转运动还有助于将飞灰中的结块破碎，使其更容易燃烧。

15、进一步的，所述分配器为三通结构的分配器，分配器的顶部为入口，入口与第一导灰管连接，第一输送管内设置有第一控制阀并与炉膛连连通，第二导灰管内设置有第二控制阀并于燃烧装置连通，步骤3中通过控制第一控制阀和第二控制阀的循环开启或关闭实现飞灰二次燃烧和返回炉膛的比例。

16、三通结构的分配器可以允许飞灰在进入装置后被分成两个不同的流向，通过控制第一控制阀和第二控制阀的开启和关闭，可以灵活地调整进入炉膛和燃烧装置的飞灰比例。第一控制阀和第二控制阀的精确控制确保了飞灰按照设定的比例被分配到炉膛和燃烧装置中，这种精确的流量控制有助于优化燃烧过程，提高燃烧效率。通过调整控制阀，一部分飞灰被输送到燃烧装置进行二次燃烧。这确保了飞灰中的碳得到更充分的燃烧，从而降低了飞灰的含碳量。此外，另一部分飞灰通过控制阀返回炉膛继续燃烧。这有助于增加炉膛内的碳含量，优化燃烧过程，提高燃烧效率。而且通过控制飞灰的分配比例，可以减少锅炉烟气中的有害物质排放，降低对环境的污染，且第一控制阀和第二控制阀的循环开启或关闭不仅实现了飞灰的高效分配，还提高了整个系统的运行效率，确保了锅炉的稳定运行，降低了故障率。

17、进一步的，所述步骤4中当燃烧装置中的飞灰含碳量上升到一定值时，增加第二控制阀的开启次数、减少第一控制阀的开启次数，同时开启螺旋输送器，以降低返回炉膛的飞灰量，增加输送至燃烧装置的飞灰量，当燃烧装置中飞灰含碳量降低到一定值时，增加第一控制阀的开启次数、减少第二控制阀的开启次数，同时关闭螺旋输送器，增加返回炉膛的飞灰量比例。

18、在锅炉飞灰处理过程中，根据燃烧装置中飞灰含碳量的变化动态调整控制阀的开启次数和螺旋输送器的运行状态，高效且精准，通过监测燃烧装置中飞灰含碳量的变化，可以实时了解燃烧状况，当飞灰含碳量上升时，意味着燃烧不充分，此时增加第二控制阀的开启次数、减少第一控制阀的开启次数，可以及时调整飞灰的分配比例，增加进入燃烧装置的飞灰量，促进碳的完全燃烧。通过动态调整控制阀的开启次数，可以根据燃烧需求精确控制返回炉膛和进入燃烧装置的飞灰量，这有助于优化资源利用，确保燃烧过程的稳定性和效率，这种动态调整策略可以根据燃烧装置的实际需求灵活调整飞灰的分配和输送，减少系统波动，提高整个锅炉系统的稳定性和可靠性，且通过精确控制飞灰的分配和输送，可以减少不必要的能源消耗和设备磨损，从而降低锅炉系统的运营成本。

19、进一步的，所述燃烧装置包括燃烧室，燃烧器以及喷嘴，喷嘴用于喷射氧气，燃烧室上还设置有连通炉膛的第二输送管，第二输送管上设置有第三控制阀，喷嘴上连接有第四控制阀。

20、燃烧室是燃料与氧气进行燃烧反应的主要场所，需要确保燃料与氧气的充分混合和高效燃烧，以降低飞灰含碳量，提高燃烧效率，喷嘴用于喷射氧气，通过精确控制喷嘴的氧气流量和喷射方向，可以确保氧气与燃料在燃烧室内迅速混合，支持高效燃烧，第二输送管连接燃烧室与炉膛，负责将炉膛内的部分飞灰和未燃尽物质输送回燃烧室进行循环燃烧，进一步有助于减少飞灰排放，降低环境污染，并提高燃烧效率。通过将第三控制阀设置在第二输送管上，用于控制炉膛返回燃烧室的飞灰量，通过调节阀门的开启程度，可以精确调整返回燃烧室的物料量，从而优化燃烧过程，降低飞灰含碳量。第四控制阀连接在喷嘴上，用于控制氧气的喷射量，通过精确调节第四控制阀，可以确保燃烧室内氧气的供应与燃料的需求相匹配，实现高效燃烧。

21、燃烧装置通过燃烧室、燃烧器、喷嘴、第二输送管以及第三和第四控制阀的协同作用，为锅炉系统提供了高效、稳定和环保的燃烧环境，不仅有助于降低飞灰含碳量，提高燃烧效率，还能减少环境污染，实现锅炉系统的可持续发展。

22、进一步的，所述喷嘴至少设置有两个，且每个喷嘴连接有为其输送氧气的氧气罐。

23、多个喷嘴意味着可以有多个氧气供应点，这样的设计使得燃烧装置在调节氧气供应时更加灵活，例如，当某个喷嘴的氧气供应出现问题时，可以迅速切换到其他喷嘴，确保燃烧过程的连续性，多个喷嘴能够更均匀地向燃烧室喷射氧气，使得燃料与氧气更好地混合，从而促进燃料的完全燃烧，这不仅有助于降低飞灰含碳量，还能提高燃烧效率，减少能源消耗。每个喷嘴都连接有独立的氧气罐，这意味着即使某个氧气罐出现故障，其他氧气罐仍然可以继续供应氧气，保证燃烧装置的正常运行，提高了系统的可靠性，降低了故障风险。

24、此外，多个喷嘴和氧气罐的设计使得维护和管理工作更加便捷，例如，可以对单个喷嘴或氧气罐进行单独的检查和维修，而不需要停止整个燃烧装置的运行，这大大减少了维护成本和时间。

25、本技术的有益效果是：

26、1、将飞灰中的一部分通过回料装置输送至炉膛继续燃烧，也能够有效利用未燃尽的碳，进一步提高燃烧效率。同时，由于燃烧效率的提高，煤粉中的碳能够更加充分地燃烧，从而减少飞灰中的含碳量，将飞灰中的一部分输送至燃烧装置内进行二次燃烧，也能够进一步降低飞灰中的含碳量。通过提高燃烧效率和降低飞灰含碳量，还能够减少锅炉的烟气排放，从而降低对环境的影响，而由于燃烧效率的提高，也能够减少煤炭的消耗，达到节能减排的效果；

27、2、三通结构的分配器可以允许飞灰在进入装置后被分成两个不同的流向，通过控制第一控制阀和第二控制阀的开启和关闭，可以灵活地调整进入炉膛和燃烧装置的飞灰比例。第一控制阀和第二控制阀的精确控制确保了飞灰按照设定的比例被分配到炉膛和燃烧装置中，这种精确的流量控制有助于优化燃烧过程，提高燃烧效率；

28、3、通过动态调整控制阀的开启次数，可以根据燃烧需求精确控制返回炉膛和进入燃烧装置的飞灰量，这有助于优化资源利用，确保燃烧过程的稳定性和效率，这种动态调整策略可以根据燃烧装置的实际需求灵活调整飞灰的分配和输送，减少系统波动，提高整个锅炉系统的稳定性和可靠性，且通过精确控制飞灰的分配和输送，可以减少不必要的能源消耗和设备磨损，从而降低锅炉系统的运营成本。