一种生物质燃料低氮燃烧装置及其低氮燃烧方法.pdf

(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CN113551222A(43)申请公布日2021.10.26(21)申请号202110869836.5(22)申请日2021.07.30(71)申请人北京工商大学地址100048北京市海淀区阜成路11号申请人中国科学院过程工程研究所(72)发明人张光义王文燕曾玺王芳张建岭崔彦斌(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人刘逸卿(51)Int.Cl.F23B90/06(2011.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种生物质燃料低氮燃烧装置及其低氮燃烧方法(57)摘要本发明提供了一种生物质燃料低氮燃烧装置及其低氮燃烧方法，所述生物质燃料低氮燃烧装置包括加热炉以及加热炉内部的筒体；所述筒体自上而下包括上段筒体、下段筒体以及辅助管；所述辅助管包括可调节溢流管、可伸缩供气管以及热解床供风管；所述上段筒体的内部设置有气化燃烧床；所述下段筒体的内部设置有热解床。所述低氮燃烧方法包括解耦燃烧和空气分级燃烧。本发明提供的生物质燃料低氮燃烧装置结构简单，能够同时对生物质燃料进行空气分级燃烧以及解耦燃烧，可以实现生物质燃料的低氮燃烧，使得燃烧后烟气具有较低的含氮量，实现了生物质燃料的高效、清洁，以及能源化利用。CN113551222ACN113551222A权利要求书1/2页1.一种生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述生物质燃料低氮燃烧装置包括加热炉以及加热炉内部的筒体；所述加热炉自上而下包括上段加热炉和下段加热炉；所述筒体自上而下包括上段筒体、下段筒体以及辅助管；所述上段加热炉为上段筒体提供热量，所述下段加热炉为下段筒体提供热量；所述辅助管包括可调节溢流管、可伸缩供气管以及热解床供风管；所述上段筒体、下段筒体以及可调节溢流管沿轴线对称；所述上段筒体的内部设置有气化燃烧床；所述下段筒体的内部设置有热解床；所述气化燃烧床与上段筒体顶部之间设置有二次供风管。2.根据权利要求1所述的生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述筒体的顶部设置有顶部中心位置设置有烟气排放管的冠状盖；优选地，所述冠状盖与上段筒体通过磨口连接在一起。3.根据权利要求1或2所述的生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述气化燃烧床与筒体沿轴线对称；优选地，所述气化燃烧床的底部连接有气化燃烧床供风管。4.根据权利要求3所述的生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述气化燃烧床供风管包括L型管道；优选地，所述气化燃烧床供风管的一端连接在气化燃烧床的底部，另一端贯穿上段加热炉与下段加热炉，与外部气体连接。5.根据权利要求1‑4任一项所述的生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述热解床包括变径管以及直通管；优选地，所述变径管设置在下段筒体的顶部；优选地，所述直通管设置在变径管的底部；优选地，所述直通管内部设置有筛板；优选地，所述筛板的中心位置设置有可调节溢流管。6.根据权利要求1‑5任一项所述的生物质燃料低氮燃烧装置，其特征在于，所述热解床供风管以及可伸缩供气管设置在下段筒体的底部。7.一种如权利要求1‑6任一项所述生物质燃料低氮燃烧装置的低氮燃烧方法，其特征在于，所述低氮燃烧方法包括空气分级燃烧和解耦燃烧。8.根据权利要求7所述的低氮燃烧方法，其特征在于，所述低氮燃烧方法包括如下步骤：(1)生物质燃料在热解床或气化燃烧床内依次进行干燥、热解后，得到半焦和还原性油气产物；(2)生物质燃料在气化燃烧床或热解床内燃烧后，得到半焦以及高氮烟气；(3)步骤(1)所得还原性油气产物与步骤(2)所得高氮烟气混合反应；(4)由二次供风管供应充足空气，充分燃烧所述生物质燃料低氮燃烧装置内的可燃组分；步骤(1)与步骤(2)不分先后顺序。2CN113551222A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的低氮燃烧方法，其特征在于，步骤(1)所述生物质燃料包括锯末、细木屑、稻壳、糠醛渣、酒糟或中药渣中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述还原性油气产物包括挥发分；优选地，步骤(1)所述热解的温度为400‑1000℃；优选地，步骤(1)所述热解包括无氧条件下热解和/或缺氧条件下热解；优选地，所述无氧条件包括惰性气体气氛；优选地，所述惰性气体气氛包括氩气气氛和/或氦气气氛。10.根据权利要求8或9所述的低氮燃烧方法，其特征在于，步骤(2)所述燃烧的温度为750‑1000℃。3CN113551222A说明书1/7页一种生物质燃料低氮燃烧装置及其低氮燃烧方法技术领域[0001]本发明属于生物质燃料的高效、清洁能源化利用技术和热转化分析领域，特别涉及一种生物质燃料低氮燃烧装置及其低氮燃烧方法。背景技术[0002]随着世界经济的不断发展，以传统化石能源为主的能源体系因其日益枯竭而越来越脆弱，同时化石能源