[發(fā)明專利]一種層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210082650.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN102620283A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高北辰;董立功;張燃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中煤神州節(jié)能環(huán)保技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F23B90/00
• 分類號(hào): F23B90/00;F23L7/00;F23N5/00
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 李維真

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍋爐燃燒系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

對(duì)于層燃鍋爐而言，影響鍋爐熱效率的因素非常復(fù)雜，既有管理和司爐水平原因，又有燃料特性、鍋爐及輔助設(shè)備制造、安裝、維護(hù)等原因。從提高鍋爐熱效率角度來(lái)看，目前的鍋爐節(jié)能技術(shù)大都圍繞努力提高有效利用熱Q1，減少排煙熱損失Q2、散熱損失Q5和灰渣物理顯熱損失Q6，減少固體未完全燃燒熱損失Q4、氣體未完全燃燒熱損失Q3展開。

由于層燃爐本身固有的特點(diǎn)，燃料在燃燒時(shí)在鍋爐內(nèi)部相對(duì)位置固定，由上而下分層著火，著火條件比較差，固體、氣體未完全燃燒熱損失較大；同時(shí)為保證氧氣供應(yīng)，取用較大的過(guò)量空氣系數(shù)，排煙熱損失也相應(yīng)增加了，現(xiàn)有燃燒方式的種種不利因素導(dǎo)致鍋爐熱效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有燃燒方式的種種不利因素導(dǎo)致鍋爐熱效率低下的不足，提供一種層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)包括層燃鍋爐；安裝在所述層燃鍋爐爐膛內(nèi)部的金屬觸媒單元，所述金屬觸媒單元設(shè)置在煤層的上方和爐膛煙氣出口之間的空間內(nèi)；安裝在所述層燃鍋爐外部的蒸汽發(fā)生單元，所述金屬觸媒單元通過(guò)水蒸汽輸送管路和水蒸汽發(fā)生單元相連，所述水蒸汽輸送管路用于將所述水蒸汽發(fā)生單元產(chǎn)生的水蒸汽輸送至爐膛內(nèi)部；所述水蒸汽發(fā)生單元上連接有控制單元。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述金屬觸媒單元包括金屬觸媒皿支架，設(shè)置于所述金屬觸媒皿支架上的金屬觸媒皿，設(shè)置于所述金屬觸媒皿內(nèi)的金屬觸媒。

進(jìn)一步，所述金屬觸媒為由金屬和非金屬合成的水裂解催化劑。

進(jìn)一步，所述金屬觸媒按其重量百分比計(jì)包括C：0.1～0.4％、Si：0.6～1.0％、Mn：＜1.8％、Ni：0～13.5％、Pt：0～2.7％、Cu：0～15％和Fe：＜70％。

采用上述配比的金屬觸媒可使水蒸汽在850℃時(shí)裂解，降低了水裂解的活化能，同時(shí)將降低了催化水裂解材料的成本，而在一般境況下，水在3000℃才開始裂解。

進(jìn)一步，所述水蒸汽發(fā)生單元為電熱蒸汽發(fā)生器、余熱式蒸汽發(fā)生器或蒸汽源蒸汽發(fā)生器。

進(jìn)一步，所述水蒸汽輸送管路包括蒸汽管道和連接于所述蒸汽管道上的噴嘴，所述蒸汽管道和噴嘴位于所述金屬觸媒的下方。

進(jìn)一步，所述控制單元包括檢測(cè)模塊和自動(dòng)控制模塊，所述檢測(cè)模塊和自動(dòng)控制模塊相連，所述檢測(cè)模塊用于檢測(cè)層燃鍋爐爐膛內(nèi)部溫度和水蒸汽流量、壓力，所述自動(dòng)控制模塊用于根據(jù)檢測(cè)的層燃鍋爐爐膛內(nèi)部溫度和水蒸汽流量、壓力控制水蒸汽發(fā)生單元的水蒸汽供應(yīng)量。

本發(fā)明還提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能方法包括以下步驟：

步驟一：控制單元根據(jù)層燃鍋爐內(nèi)的溫度以及金屬觸媒單元的結(jié)構(gòu)控制水蒸汽發(fā)生單元產(chǎn)生定量水蒸汽，并通過(guò)水蒸汽輸送管路將所述水蒸汽送入層燃鍋爐的內(nèi)部；

步驟二：所述送入的水蒸汽吸附在金屬觸媒單元上并使所述水蒸汽發(fā)生裂解。

進(jìn)一步，所述步驟一中當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到層燃鍋爐內(nèi)的溫度大于850℃時(shí)，自動(dòng)控制模塊控制水蒸汽發(fā)生單元以產(chǎn)生定量水蒸汽。

進(jìn)一步，所述步驟二中當(dāng)層燃鍋爐內(nèi)的溫度大于850℃時(shí)水蒸汽發(fā)生裂解。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)改變鍋爐爐內(nèi)的燃燒方式提高鍋爐的熱效率，由于金屬觸媒增強(qiáng)了對(duì)煤的熱輻射強(qiáng)度，使新煤迅速析出揮發(fā)分，創(chuàng)造均相著火條件；金屬觸媒在爐膛內(nèi)的合理布置加強(qiáng)了氣流擾動(dòng)，改變了動(dòng)力場(chǎng)，從而增強(qiáng)了氣體混合度和延長(zhǎng)了燃燒時(shí)間；在900℃左右金屬觸媒作用下，水蒸汽可裂解為大量O、H和OH等活性離子使化學(xué)反應(yīng)速率增大，給煙氣中的可燃物提供了良好的潮濕鏈?zhǔn)椒磻?yīng)條件，加快了燃燒速度，降低了林格曼黑度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明層燃鍋爐潔凈燃燒節(jié)能系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖3沿A方向的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。