[發明專利]生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐及其低污染燃燒方法

有效

• 申請號: 201010188584.1
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101865451A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 葉力平;翁衛國
• 申請（專利權）人: 葉力平;翁衛國
• 主分類號: F22B31/00
• 分類號: F22B31/00;F23C1/12;F23C5/08;C10J3/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐，其特征在于，燃煤鍋爐(15)的爐膛出口引出高溫煙氣管道，燃煤鍋爐(15)的空氣預熱器(1)的煙氣入口前引出低溫煙氣管道，兩條煙氣管道共同連接到煙氣混合器(3)，煙氣混合器(3)依次與氣化爐(7)、燃氣凈化室(8)、增壓風機(9)、燃氣儲存罐(10)連接，最后通入燃煤鍋爐(15)的再燃區；氣化爐(7)上連接有生物質倉(6)。

2.根據權利要求1所述的生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐，其特征在于，所述燃煤鍋爐(15)與煙氣混合器(3)之間設置低溫煙氣調門(2)，所述空氣預熱器(1)與煙氣混合器(3)之間設置高溫煙氣調門(5)，所述煙氣混合器(3)與氣化爐(7)之間設置煙氣總門(4)，所述燃氣儲存罐(10)與燃煤鍋爐(15)之間設置燃氣調節門(11)。

3.根據權利要求1所述的生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐，其特征在于，所述氣化爐(7)的側面偏下位置為生物質入口，氣化爐(7)的底部設置多個煙氣入口，氣化爐(7)的頂部設置生物質燃氣出口。

4.根據權利要求1所述的生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐，其特征在于，所述燃煤鍋爐(15)的爐腔從下到上分為主燃區、再燃區和燃盡區，所述主燃區的爐壁上設置三層煤粉旋流燃燒器(13)，所述再燃區的爐壁上設置一層與燃氣儲存罐(10)相通的燃氣噴口(12)，所述燃盡區的爐壁上設置一層燃盡風OFA噴口(14)。

5.根據權利要求4所述的生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐，其特征在于，所述燃氣噴口(12)為三個同心圓組成的圓及圓環結構，從內到外分別為內二次風通道、生物質燃氣通道和外二次風通道。

6.一種生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐低污染燃燒方法，其特征在于，包括以下步驟：

溫度為1100～1200℃的高溫煙氣從燃煤鍋爐(15)的爐膛出口處引出，溫度為330～370℃的低溫煙氣從的空氣預熱器(1)的煙氣入口前引出，兩股煙氣進入煙氣混合器(3)；

通過調整低溫煙氣調門(2)和高溫煙氣調門(5)的開度，改變低溫煙氣比例和高溫煙氣的比例，從而調整混合器出口煙氣溫度為970～1020℃；

煙氣作為氣化劑進入到氣化爐(7)，生物質倉(6)待氣化的生物質也同時進入氣化爐(7)，氣化后的生物質燃氣進入燃氣凈化室(8)進行初步凈化，脫除H₂S、HCl、焦油雜質，經過增壓風機(9)提高壓頭后進入到燃氣儲存罐(10)，再經過燃氣噴口(12)進入到燃煤鍋爐的爐膛燃燒；

發熱量比例在70％以上的主燃料煤通過煤粉燃燒器(13)進入到燃煤鍋爐(15)的主燃區燃燒，主燃區的過量空氣系數為1.05～1.2；生物質燃氣占總燃料比例的0～30％，再燃區的過量空氣系數為0.7～0.9，且生物質燃氣中不可燃氣體含量高，因此生物質燃氣的熱值低，為4500～5500KJ/m³，再燃區中生物質燃氣實現了低溫低氧燃燒，燃燒強度低，燃燒過程生成的NO_X濃度低；生物質燃氣在再燃區不完全燃燒，再燃區呈現為還原性氣氛，生物質燃氣中的CH₄、CO氣體直接還原主燃區煙氣中的NO_X；二次風從燃盡風OFA噴口(14)進入到燃盡區，燃盡區的過量空氣系數為1.1～1.3，及時補充空氣，保證煙氣中未燃盡物質的充分燃燒，使煙氣中NO_X濃度降低60％以上。

7.根據權利要求6所述的一種生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐低污染燃燒方法，其特征在于，所述煙氣中主要氣體組分的體積濃度為CO₂：14～16％，O₂：3～8％，H₂O：8～12％，N₂：64～75％；所述生物質燃氣主要氣體組分的體積濃度為CO：18～22％，CH₄：2～5％，H₂：15％，CO₂：12～14％，N₂：49～53％。

8.根據權利要求6所述的一種生物質高溫煙氣氣化聯合燃煤鍋爐低污染燃燒方法，其特征在于，所述燃氣噴口(12)的內二次風通道通入5～10％的內二次風，以及時補充氧氣，提高空氣與生物質燃氣的混合均勻性；生物質燃氣從生物質燃氣通道噴出，其噴出速度不小于12m/s，以確保鍋爐內溫度場和煙氣流場分布合理；外二次風從外二次風通道通入，其風速不小于20m/s。