[發明專利]低NOx燃燒設備及燃燒方法

在審

• 申請號: 201510093427.5
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104633654A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 韋錦然;李春榮;黃仁煥;韋文偉;郭昌明
• 申請（專利權）人: 廣西日風能源發展有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23K1/00;F23N1/02
• 代理公司: 廣西慧拓律師事務所 45116
• 代理人: 黃九華

技術領域

本發明涉及一種生物質低的NOX燃燒設備和燃燒方法。

背景技術

生物質的低NOX燃燒技術就是通過固定碳燃盡、抑制NOX形成的燃燒方式達到清潔排放的目的。在國內公開文獻中，關于生物質低NOX燃燒技術的研究已有一些報道，例如：申請號CN200410098604.0、公開號CN1789807、名稱為《生物質的低NOx燃燒裝置及燃燒方法》的中國專利。該專利的裝置包括：立式燃燒爐，其上方有煙道出口，其內腔被隔板分為底部相通的熱解室和燃燒室，隔板下部有連通熱解室與燃燒室的連通口；熱解室上方安有料斗；在燃燒室下部依次設傾斜爐排和旋轉出渣裝置；燃燒室內位于熱解室之下的燃燒區分為還原區和燃盡區，還原區在傾斜爐排之上，燃盡區在還原區之下，在與傾斜爐排、還原區和燃盡區相對應的爐壁上分別設有一次風進口、二次風進口和三次風進口；該方法利用缺氧燃燒以及灼熱焦炭的還原作用降低燃燒過程中NOx生成量，提高燃燒效率的同時降低污染物的生成。這樣的設備和方法不能利用現有的鍋爐系統，且結構復雜。

發明內容

本發明的結構簡單，且可以直接利用現有的鍋爐系統。本發明采用的技術方案的燃燒設備，包括燃燒機及鍋爐，所述燃燒機包括進料口、燃燒機爐膛、噴火口，所述鍋爐包括爐排、爐門、鍋爐爐膛，其特征是，所述燃燒機臥式布置，所述燃燒機爐膛的進料口側設置第一進風口，所述噴火口側設置第二進風口，所述鍋爐爐門側或所述爐排設置第三進風口；所述第一進風口、第二進風口的方向為所述燃燒機爐膛的切向。

所述燃燒機進料口上設置旋流噴料裝置。

所述進料口方向為所述燃燒機爐膛的切向。

所述第一進風口、第二進風口及第三進風口由可控制進風量的控制器控制，且所述控制器根據生物質燃料所需的氧氣、溫度計算并控制實際進風量。

所述噴火口的方向為所述燃燒機的爐膛的切向。

所述第三進風口設置于鍋爐爐膛側壁，所述第三進風口的方向為所述鍋爐爐膛的切向。

本發明提供的低NOx燃燒方法，包含如下步驟：

步驟一：將生物質干燥、粉碎、篩分后得到微顆粒成型燃料，所得生物質微顆粒含水量降低至15％以下；

步驟二：將步驟一所得生物質微顆粒經進料口送入燃燒機燃燒；

步驟三：燃燒機進料口一側的第一進風口第一次供氧并在燃燒機爐膛內形成旋流，供氧量為燃料燃燒需氧量的80％，燃料在富料、缺氧氛圍中進行第一階段裂解并燃燒形成第一焰區，控制該第一焰區溫度在400℃--500℃之間；

步驟四：控制燃燒機爐膛內第二焰區的溫度在500℃--600℃之間,形成低氧還原區，還原已生成的NOx；

步驟五：設置于燃燒機噴火口一側的第二進風口進行第二次供氧，將燃料燃燒需要的其余20％空氣輸入第二焰區末端，在二次供氧助燃的作用下，使燃燒機噴出的火焰溫度達到700℃-800℃；

步驟六：第二焰區火焰從燃燒機噴火口噴入鍋爐爐膛進行第三階段燃燒，形成第三焰區。

步驟七：風機在鍋爐爐門或爐排處進行第三次供氧，將燃料燃燒需要的過量空氣輸入鍋爐爐膛內助燃，在燃燒機內未燃盡的固定碳在鍋爐爐膛內進行再燃燒并完全燃盡，完成整個燃燒過程。

為提高效率，把生物質微顆粒經進料口送入燃燒機的方法是采用旋流噴料裝置送料。

為提高效率，，第二焰區火焰從燃燒機噴火口噴入鍋爐爐膛時，噴火方向為所述燃燒機爐膛的切向。

本發明的有益效果。

對燃燒區域NO_X的形成，兩個最重要的影響因素是氧氣和溫度，其次燃料和空氣的比例、富氧燃燒的時間對NO_X的形成也有很大的影響，因此合理控制燃料—空氣—溫度—時間的比例是控制NO_X形成的關鍵因素。本發明通過專用配套設備采用階段燃燒方式來合理控制燃料—空氣—溫度—時間的比例，達到提高燃料利用率、降低煙氣中煙塵和NO_X含量、清潔排放的目的。本發明采用燃燒機結合鍋爐的方式，能夠利用現有的鍋爐系統，改造費用低廉。

附圖說明

圖1為本發明的燃燒設備結構示意圖；

圖2為本發明旋流噴料裝置結構示意圖。

具體實施方式