[發(fā)明專利]簡(jiǎn)易根治火電水泥業(yè)及其他燃煤溫室排放的方法和相應(yīng)爐

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410857584.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104676580A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王乾生;王福慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王乾生;王福慧
• 主分類(lèi)號(hào): F23B90/00
• 分類(lèi)號(hào): F23B90/00;F23J15/00;F25J3/02;F23J1/02;C10L5/04;C10L9/10
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

1.簡(jiǎn)易根治火電水泥業(yè)及其他燃煤溫室排放的方法和相應(yīng)爐，特別是對(duì)包括火電及水泥業(yè)的超大型爐及所有燃煤的大中小鍋爐的溫排、進(jìn)行簡(jiǎn)易低成本巨兼得的氧碳巨強(qiáng)循燃碳撲集根治的方法和由此而創(chuàng)新的涉及爐，其特征是，①作為本發(fā)明燃體的混成體組成，對(duì)于以獲取熱能為主的火電及現(xiàn)行燃煤鍋爐，由主體煤與研細(xì)石灰石粉和粘土組成，對(duì)于以煅燒獲取高標(biāo)號(hào)水泥為主的爐，則以細(xì)研的主體石灰石與煤及研細(xì)的粘土和鉄礦石粉所組成，②上述組分經(jīng)與更易得水的混合后模壓成型，又經(jīng)涉及爐余熱的烘干，由此構(gòu)成具有以下幾何形體的混成體；其中的具有可碼放端面的形體，其橫截面與爐膛內(nèi)腔橫截面或該截面的等分一致、兩端面作與端面垂直的均布孔，通過(guò)每孔中心作交叉的端面凹槽或凸筋從而連通各孔口，對(duì)于模壓成具有連續(xù)表面球體或類(lèi)球的混成體，其體表亦作凹槽或凸筋、過(guò)槽筋中心作入體同向或指向形體中心方向的非貫通的孔，③本發(fā)明涉及的火電及水泥業(yè)的超大型爐及超大以下的大中小各型鍋爐和家用爐，均預(yù)設(shè)計(jì)為既可進(jìn)行下述氧碳循環(huán)巨強(qiáng)燃燒碳撲集、即‘CCS’碳撲集的應(yīng)用，亦可進(jìn)行常規(guī)空氣助燃的應(yīng)用，其爐膛或?yàn)樨Q或橫向獨(dú)立的爐膛，或應(yīng)增強(qiáng)火力或產(chǎn)出的需要，將上述豎或橫向獨(dú)立爐膛串連成列，更進(jìn)一步對(duì)爐膛的擴(kuò)容則是，將并行的多列合并，從而構(gòu)成串并集團(tuán)性組合的、相應(yīng)倍超大擴(kuò)容或強(qiáng)火力的爐膛，該獨(dú)立或串并組合爐膛，均由頂部封閉的上或前爐膛和無(wú)箅相隔而直連通的下、或后爐膛組成，下或后膛壁作與燃燼室連通煙道的開(kāi)口，串列成行的爐膛間互通，并列的行間，由水冷管壁和對(duì)流管束間隔，專應(yīng)用于水泥業(yè)的爐，該水冷管壁和對(duì)流管束的間隔可相對(duì)稀疏或不設(shè)，所述的上述各涉及爐，以各自實(shí)施例的盡簡(jiǎn)排渣結(jié)構(gòu)、及示于火電超大立臥鍋爐(權(quán)利要求2)的自動(dòng)供料鋪料、及防氧泄密封爐門(mén)的機(jī)構(gòu)，令其直接獲得自動(dòng)步進(jìn)的運(yùn)行，該自動(dòng)運(yùn)行又是對(duì)爐膛進(jìn)行上述成倍增強(qiáng)火力的擴(kuò)容或應(yīng)用于水泥業(yè)單純?cè)鋈莸那疤幔鴮?duì)于暫無(wú)市供的特形混成體，可以用權(quán)利要求8所示的簡(jiǎn)易機(jī)動(dòng)手提制煤機(jī)進(jìn)行自制取，④本發(fā)明涉及爐以固態(tài)煤的燃燒、唯之可引入氧碳循燃的機(jī)理和相應(yīng)結(jié)構(gòu)是；因混成體本身孔筋槽結(jié)構(gòu)的通透自抽引旺燃，加之其石灰石及粘土非燃組分的忌諱過(guò)量風(fēng)，故而本方法爐無(wú)需設(shè)置并取消了引致正壓運(yùn)行的鼓風(fēng)機(jī)，借上述自抽引燃燒形成的爐內(nèi)微負(fù)壓、加之下述將燃盡室所撲集CO₂煙氣抽向回收管道的引風(fēng)設(shè)置，同時(shí)令連通燃盡室的爐膛亦獲可調(diào)的負(fù)壓保證，由此而確保了氧引入的負(fù)壓無(wú)氧泄隱憂，因無(wú)鼓風(fēng)所吹起的可燃微飛粒，由此排除了氧與超濃度微燃粒被明火觸發(fā)的氧爆隱憂，又因另設(shè)的引風(fēng)設(shè)置由燃盡室高端，將所撲集CO₂煙氣和該高端所富集的較輕殘氧余碳(CO)、經(jīng)換熱后、抽向?yàn)檫M(jìn)行返爐循環(huán)燃燒而向爐膛輸送的管道、因而既獲殘氧余碳的再入爐循環(huán)撲集，同時(shí)又兼得氧安保的CO₂還原氛圍，以上的無(wú)爆憂加之爐內(nèi)的保護(hù)氛圍，致本發(fā)明涉及爐是迄今在固體燃料燃燒條件下，唯之可簡(jiǎn)易安全引入‘CCS’的巨強(qiáng)氧循燃進(jìn)行富或純氧‘CCS’溫室根治的創(chuàng)新，同理的無(wú)燃粒無(wú)爆憂和保護(hù)氛圍，則又可引入其他高熱值可燃液氣進(jìn)行更增加爐內(nèi)熱能的、常規(guī)聯(lián)合燃燒或氧循燃的‘CCS’的雙重碳撲集，⑤對(duì)于上述碳撲集的相應(yīng)設(shè)置是，兼確立爐內(nèi)氧安保還原氣氛的、將混有提純CO₂與殘氧的尾煙返爐、以便對(duì)殘留碳進(jìn)行循環(huán)撲集的返煙管，設(shè)于箅下或箅上爐墻的下方，設(shè)于箅下時(shí)，并列通道的其一連接返煙管，入爐氧與另管連接，為免箅氧蝕，氧嘴設(shè)于箅上方爐墻時(shí)，爐墻可作或不作相應(yīng)的爐外突出，但正對(duì)該噴嘴的各串連爐膛列間的水冷壁和對(duì)流管束，應(yīng)讓出令氧流通過(guò)的相應(yīng)間斷，對(duì)于又疊加液氣進(jìn)行聯(lián)合雙重燃燒的常規(guī)或‘CCS’多重碳撲集的方式，在立臥爐兩側(cè)中部膛壁的煙道開(kāi)口以上、以外爐墻突出部所圍成的與爐膛連通的空間，構(gòu)成聯(lián)合液氣的常規(guī)或‘CCS’方式的燃燒室，該爐墻的火孔，設(shè)燃?xì)馀c氧或加壓返循尾煙混合的噴燃器、或加壓返循尾煙與燃液的霧化噴嘴、包括分設(shè)的氧嘴均以其射流的交叉而射向爐膛的全方位，正對(duì)該燃室的串連爐膛各列間的水冷壁和對(duì)流管束，亦讓出可令所噴燃火煙通過(guò)的間斷，經(jīng)此燃燒的煙氣則逆向接受碳撲集下行，由煙道開(kāi)口歸入燃盡室，上述就近彌散加之相應(yīng)氧控的燃燒，亦符合該液氣即刻充分燃盡的安全要求，該聯(lián)合燃燒的殘氧余碳，隨其匯入前述的返爐循燃而被盡撲盡燃，對(duì)于火電業(yè)現(xiàn)用的煤粉爐或沸騰爐，如因此而面對(duì)棄用，為發(fā)揮效益計(jì)，也可將之就簡(jiǎn)就小改造為上述聯(lián)合液氣的常規(guī)、或‘CCS’雙重碳撲集超大爐的一部分，該聯(lián)合液氣的燃燒，兼可用于爐的升火啟動(dòng)或火電超大爐隨負(fù)荷變化對(duì)出力的調(diào)整，所述各型涉及爐以相應(yīng)規(guī)模的工業(yè)或商品設(shè)置，進(jìn)行供氧和CO₂的液固回收，聯(lián)合燃燒所用液氣亦然，燃盡室燃盡部位的尾煙，對(duì)于火電水泥超大爐，經(jīng)供混成體烘干的熱輸出，再經(jīng)進(jìn)一步?jīng)鏊亟禍孛撍墓?jié)能處理后，與通向CO₂回收設(shè)施的管道相連接，⑥對(duì)迄今‘CCS’受困成本關(guān)的突破之一機(jī)理及所涉結(jié)構(gòu)是----借本發(fā)明的取消鼓風(fēng)、借混成體孔筋槽結(jié)構(gòu)對(duì)煙氣自抽引的微負(fù)壓，借引風(fēng)對(duì)該負(fù)壓的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定，致混成體燃燒時(shí)，僅以自抽引的適配量，接受所需空氣或供氧，即；對(duì)空氣進(jìn)氣的燃燒，因在先排除了7～8成的動(dòng)力進(jìn)風(fēng)，故而可免去將所撲集CO₂由上述相應(yīng)尾氣的78％氮和殘氧中分離所需的能耗，此亦表明，在氧循燃碳撲集時(shí)，本發(fā)明的氧耗，僅為混成體被燃盡、即自身?yè)浼緾O₂所需適配量的耗氧，前者的排除巨能耗，后者的適配量耗氧，從而令本發(fā)明碳撲集成本，遠(yuǎn)不及精煤巨氣常規(guī)燃燒煙道氣碳撲集成本的1/2，⑦對(duì)火電水泥業(yè)和其他燃煤爐‘CCS’治理受困于成本關(guān)突破之二的機(jī)理及所涉結(jié)構(gòu)是，各涉及爐基于盡簡(jiǎn)排渣的自步進(jìn)運(yùn)行、及由此可串并多倍擴(kuò)容強(qiáng)火力、再加之前述爐結(jié)構(gòu)支持的巨強(qiáng)氧循燃和聯(lián)合液氣的多熱能，使上述兩種應(yīng)用的混成體組分，終獲可滿足粘合、固硫去硝及分別兼產(chǎn)出純硅酸鹽粉煤灰水泥熟料渣(對(duì)火電和其他燃煤爐)、或高標(biāo)號(hào)水泥(對(duì)水泥業(yè))的必要添加量的值，按此組分的混成體，經(jīng)涉及爐類(lèi)水泥煅燒所分獲的兩種燃渣，尤其是該硅酸鹽粉煤灰水泥熟料之對(duì)于火電和其他燃煤爐，無(wú)疑是唯本發(fā)明才可幾無(wú)成本兼獲的回報(bào)，加之水泥業(yè)因巨熱能的高效產(chǎn)出和電兼得，從而構(gòu)成對(duì)于兩業(yè)治理成本的彌補(bǔ)，⑧本發(fā)明涉及爐，在非‘CCS’及聯(lián)合液氣燃燒應(yīng)用時(shí)，無(wú)論安裝或不安裝相應(yīng)管道附件均可進(jìn)行常規(guī)的使用，其中以獲取熱能為主的火電及燃煤爐，因仍具全渣向水泥熟料轉(zhuǎn)化及大幅節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)，因而可替代精煤相應(yīng)爐以換代，以水泥為主獲取的爐，則以高效產(chǎn)出和電兼得而具可同比的優(yōu)勢(shì)。