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(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CN109297014A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811259323.7(22)申请日2018.10.26(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人赵钦新王兴乔(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.F23B80/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统(57)摘要本发明一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统,所述的锅炉包括前拱和与之对应的后拱,前拱和后拱从下到上依次形成的炉膛、喉口和燃烧室,以及炉膛下方的传送带,能确保挥发分的完全燃尽;所述的系统中,除挥发分风仓之外的其他风仓送入的一次风中掺混来自排烟引风机出口的部分再循环烟气和蒸汽发生器产生的一定量的水蒸气,再循环烟气可以降低通入炉排的一次风的含氧量,水蒸气在炉排上和炽热的焦炭发生水煤气反应生成CO和H2,将部分气固反应转化成气相反应,另一方面CO可以增大煤层上方的还原层厚度,并有效还原煤层燃烧生成的NOx;在不增设大型辅机设备的条件下,能够主动降低NOx的生成,实现节能和减排的双重目标。CN109297014ACN109297014A权利要求书1/2页1.一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,包括前拱(1)和与之对应的后拱(7),前拱(1)和后拱(7)从下到上依次形成的炉膛(6)、喉口(19)和燃烧室,以及炉膛(6)下方的传送带(10);所述的炉膛(6)内设置有将其一分为二的分割耐火墙(4),分割耐火墙(4)与前拱(1)形成预燃室(2)作为挥发分热解燃烧区,分割耐火墙(4)与后拱(7)形成焦炭燃烧区;分割耐火墙下端(20)与传送带(10)上的煤层(21)之间形成缝隙,用于透过炉膛(6)内焦炭燃烧区中的烟气和辐射热,使得预燃室(2)中的挥发分燃烧且焦炭不发生燃烧;所述预燃室(2)的上部设有位于分割耐火墙(4)的前拱再循环烟气引射器(3),前拱再循环烟气引射器(3)用于将预燃室(2)中的上行烟气和未燃尽挥发分是引射至喉口(19);所述后拱(7)靠近喉口(19)处设有后拱再循环烟气喷射器(5),燃尽室靠近喉口(19)处设置前拱二次风喷头(12)和后拱二次风喷头(13)。2.根据权利要求1所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,所述的传送带(10)下方设置有与其上方煤层对应的若干风仓,与热解燃烧区对应的为挥发分风仓(9),挥发分风仓(9)内对称设置有高温烟气引射器(16);在焦炭燃烧区靠近分割耐火墙(4)的炉膛两侧壁面(29)分别开设圆孔(17),炉膛(6)内的部分高温烟气通过侧壁外部烟道(30)流至高温烟气引射器(16),高温烟气由通入高温烟气引射器(16)的再循环烟气引射至挥发分风仓(9)上方的炉排面(18)。3.根据权利要求2所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,所述炉膛两侧壁面(29)开设圆孔(17)的位置应靠近炉膛(6)的还原区,且不高于前拱二次风喷头(12)和后拱二次风喷头(13)。4.根据权利要求1所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,燃尽室靠近喉口(19)处水平对置一排前拱二次风喷头(12)和一排后拱二次风喷头(13);所述前拱二次风喷头(12)和后拱二次风喷头(13)的角度能够以水平为基准的-15°~45°进行喷射方向的调节。5.根据权利要求1所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,所述前拱再循环烟气引射器(3)的安装高度高于后拱再循环烟气喷射器(5)。6.根据权利要求1所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,前拱再循环烟气引射器(3)布置有一排朝向喉口(19)的喷管(36);后拱再循环烟气喷射器(5)布置有一排朝向分割耐火墙(4)的喷管和一排朝向后拱(7)下方焦炭燃烧区的喷管,两排喷嘴之间的夹角为1°~120°。7.根据权利要求1所述的一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉,其特征在于,所述分割耐火墙(4)由钢板(32)两侧焊接抓钉(34)后敷耐火材料(33)制成;分割耐火墙(4)上部开设缩放喷口(8),缩放喷口(8)是一条截面为缩放喷管的槽道,前拱再循环烟气引射器(3)的喷嘴设置于缩放喷口(8)的喉口处。8.一种燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉系统,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一项所述的层燃锅炉,依次连接在层燃锅炉烟道的空气预热器(22)的热端、除尘器(23)、引风机(24)和烟囱(25);所述引风机(24)和烟囱(25)之间的烟道设置有再