[發明專利]降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃燒爐及煤炭燃燒方法

有效

• 申請號: 200610088987.2
• 申請日: 2006-07-28
• 公開（公告）號: CN101113814A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 何京東;郝江平;高士秋;李靜海
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: F23B10/00
• 分類號: F23B10/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于原煤的燃燒技術及燃燒設備領域，特別涉及一種可降低鍋爐煙黑、一氧化碳(CO)、多環芳香烴(PAH)和氮氧化物(NO_x)排放的煤炭子母清潔燃燒爐及煤炭燃燒方法。

背景技術

煤炭燃燒是造成中國大氣污染的主要原因。目前我國大量的小型燃煤鍋爐及民用爐都采用傳統的燃燒方法，燃燒效率低，污染嚴重。發展中小型清潔燃燒技術設備，已成為我國當前減少污染，保護環境的工作重點和難點。

傳統鍋爐結構簡單，燃煤直接進入爐膛燃燒，供風和煤燃燒產物同向流動直接排出高溫的爐膛。由于煙氣在高溫區停留時間少且煤燃燒產物和過量空氣混合不均，一方面導致煤不能完全燃燒產生大量的CO、煙黑和PAH，另一方面燃燒產生的NO_x未能還原，造成環境污染同時效率較低。若提高過量空氣系數或爐膛溫度，雖使CO、煙黑及PAH排放降低，但NO_x的排放卻隨之增加，且排煙損失增大；反之，若降低過量空氣系數或爐膛溫度，雖使NO_x的排放降低，但CO、煙黑和PAH的排放卻隨之增加。

專利95?102081.1公開了一種低NO_x無煙燃煤方法和燃燒爐，煤首先在氣化室中利用自身燃燒熱量熱解氣化，煤氣化后剩下的焦炭在燃燒室進行燃燒，由于在氣化室主要進行煤的熱解，熱解速度較慢，其抑制NO_x排放主要在焦炭區中進行，但是由于很大一部分熱解氣在焦炭層上方燃燒，該部分熱解氣燃燒所產生的PAH、煙黑和NO_x沒有機會和焦炭層接觸，因此焦炭層對這部分PAH、煙黑和NO_x沒有消除作用。另外，當對該爐爐排上的灰渣進行清除時會破壞已經形成好的焦炭層，使得該焦炭層消除煙黑和NO_x的作用減弱，出現燃煤爐冒黑煙，CO、PAH和NO_x排放增高現象。

發明內容

本發明的目的是針對以上燃燒爐存在的問題，提供一種降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃燒爐。

本發明的另一目的是提供一種實現燃煤低污染排放的煤炭清潔燃燒方法。

本發明的降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃燒爐由兩個相對獨立的，呈左右對稱結構的燃煤爐和這兩個燃煤爐之間的煙道構成，其結構如圖1所示，該煤炭子母燃燒爐包括：加煤門，隔墻，熱解室，燃燼室，燃燒室，灰渣室，二次通風門，上連通口，煙囪，引風機，上翻轉擋板，除渣門，爐排，清灰門，煙道，下連通口，中翻轉擋板，下翻轉擋板。

一燃煤爐由熱解室、燃燼室、燃燒室和灰渣室構成；在燃煤爐里的上部有一隔墻，將燃煤爐的上部隔開為一熱解室和一燃燼室，在熱解室的頂部開有加煤門，在燃燼室的下部開有二次通風門，在燃燼室的上側壁設有與煙道上部連通的上連通口；熱解室和燃燼室的下部為一燃燒室，在燃燒室下方安裝有一兩端分別與燃煤爐兩側壁相連接的爐排，在爐排上方的燃燒室側壁開有除渣門；爐排下方為一灰渣室，灰渣室兩側壁分別設有清灰門和與煙道下部連通的下連通口；

一煙道位于具有上述結構的兩個燃煤爐之間，且兩個燃煤爐對稱安裝；在煙道的上部安裝有引風機，引風機的出口與煙囪連通；在煙道里面的上部安裝有帶有轉軸的上翻轉擋板，且位于左右燃燼室的上連通口處；在煙道里面的中部安裝有帶有轉軸的中翻轉擋板，在煙道里面的下部安裝有帶有轉軸的下翻轉擋板，且位于左右灰渣室的下連通口處。

所述的上翻轉擋板與下翻轉擋板之間可進一步安裝有使兩翻轉擋板聯動的連接桿。

所述的爐排是傾斜的，爐排傾斜角度為5～40度，低端位于灰渣室與煙道下部連通的下連通口的上面，高端位于燃燒室側壁的除渣門下面。

所述的燃煤爐是由水冷壁構成。

本發明的降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃燒爐的煤炭清潔燃燒方法包括以下步驟：

(1).首先將兩燃煤爐之間的煙道中部的中翻轉擋板翻轉至水平位置，使煙道下部與上部不能連通；將煙道上翻轉擋板翻轉至垂直位置，使位于煙道兩側的燃燼室與煙道連通；關閉煙道兩側燃燒室的除渣門，打開煙道兩側燃燼室的二次通風門，同時打開煙道兩側灰渣室的清灰門；

(2).通過煙道兩側熱解室的加煤門分別向兩熱解室和燃燒室加入一定煤炭，開通引風機，然后從煙道兩側燃煤爐的爐排底部分別將煤炭點燃；

(3).煤炭穩定燃燒后，在兩燃燒室內的煤炭分別形成焦炭層，將煙道中部的中翻轉擋板翻轉至垂直位置使煙道上下連通；