一种低排放高效层燃燃烧装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102506418A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102506418A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110319044.7(22)申请日2011.10.19(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人王志强马春元高建民董勇张立强崔琳(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人王立晓(51)Int.Cl.F23B90/06(2011.01)F23L7/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种低排放高效层燃燃烧装置及方法(57)摘要本发明涉及一种低排放高效层燃燃烧装置及方法，将煤粉和固硫剂充分混合通过料斗送入层燃炉内，利用烟气再循环和喷水蒸汽相结合的技术来迅速热解煤粉产生还原气体，且通过再循环烟气用来携带还原性气体和部分小颗粒半焦进入炉内的再燃区，并强化炉内燃烧流动，达到还原NOx的目的，未燃尽颗粒在燃烧室的上方继续燃烧，在炉膛内实现炉内燃料分级燃烧，同时还可以提高层燃炉的燃烧效率。本发明通过将燃料分级燃烧技术引入层燃炉，一方面通过燃烧调整可以降低层燃炉的NOx和SOx排放，即NOx脱除率为35％～55％，SOx脱除率为80％以上，保护大气环境；另一方面层燃炉燃烧效率提高1％～2％。CN1025648ACN102506418A权利要求书1/1页1.一种低排放高效层燃燃烧装置，包括燃烧室、炉排，其特征是，燃烧室内分为主燃区、主燃区上方的再燃区和靠近燃烧室上口的燃尽区，燃烧室上设有与燃烧室的主燃区相通的烟气导出口、与燃烧室的再燃区相通的再循环烟气喷嘴、与燃烧室内前端相通且在再循环烟气喷嘴下方的水蒸汽喷嘴，再循环烟气喷嘴连接燃烧室外的拉法尔管混合风箱，拉法尔管混合风箱一路与烟气导出口相通，一路通过循环风机、气固分离器与燃烧室的尾气出口相通；所述的炉排靠近进料口的部分底部设烟气再循环风室与拉法尔管混合风箱相通。2.根据权利要求1所述的低排放高效层燃燃烧装置，其特征是，所述的再循环烟气喷嘴设在燃烧室的前端，并倾斜设置，使气流由前上方向后下方流动。3.根据权利要求1所述的低排放高效层燃燃烧装置，其特征是，所述的水蒸汽喷嘴通过循环蒸汽泵通有水蒸气。4.一种低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，将煤粉和固硫剂充分混合送入燃烧室，煤粉在加热、喷入少量的水蒸汽、同时底部通入中高温再循环烟气下发生迅速热解，产生还原气体，产生的还原气体及夹杂的部分小颗粒半焦在喷入的中高温再循环气流的作用下进入到再燃区，还原主燃区燃烧生成的NOx，未燃尽颗粒在燃烧室的燃燃区继续燃烧，燃烧完产生的尾气引出来除尘后形成中温再循环烟气，中温再循环烟气与从主燃区引出的高温循环烟气混合形成中高温再循环烟气进入燃烧室供上述的燃烧使用。5.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的热解在低氧氛围中，控制底部通入中高温再循环烟气含氧量为3％～10％v/v。6.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的中高温再循环烟气的温度范围为350℃～450℃，占总循环烟气体积量的15％～25％；所述的高温循环烟气的温度范围为1150℃～1250℃，占总循环烟气体积量的75％～85％。7.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的中高温再循环烟气底部通入的部分占总量的20％-80％，喷入的部分占总量的20％-80％。8.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的水蒸汽喷嘴工作蒸汽压力为4～9×105Pa，速度20m/s～30m/s，水蒸汽在层燃炉给料初始阶段喷入。9.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的喷入的中高温再循环烟气速度为15m/s～30m/s。10.根据权利要求4所述的低排放高效层燃燃烧方法，其特征是，所述的固硫剂的混合比例范围按煤的质量的1.5％～2.5％计算，加热温度100～1300℃。2CN102506418A说明书1/5页一种低排放高效层燃燃烧装置及方法技术领域[0001]本发明属于洁净能源技术领域，具体涉及一种通过燃烧调整方法(烟气再循环技术和喷水蒸汽技术相结合)降低层燃炉的NOx和SOx排放，还可以提高层燃炉的燃烧效率。背景技术[0002]工业锅炉在我国的应用特点是量大面广，目前运行着的工业锅炉约55万台，尽管随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，燃油及燃气锅炉的数量正在逐渐增加，但由于我国燃料是以煤为主，因而大多数工业锅炉为燃煤锅炉，并且主要是层燃炉，由于设计及运行等方面的原因，我国工业锅炉的热效率普遍较低，为了提高热效率，通常是提高炉内温度水平，促使燃烧稳定、燃尽率高，但这样