[發明專利]一種水煤氣產燒一體化燃燒方法及其燃燒設備

無效

• 申請號: 201610060213.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105650618A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 孟慶忠
• 申請（專利權）人: 孟氏鍋爐（北京）有限公司
• 主分類號: F23B30/06
• 分類號: F23B30/06;F23M5/06;F23L9/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于鍋爐技術領域，具體涉及一種水煤氣產燒一體化燃燒方法及其燃燒設 備。

背景技術

我國是富煤少油少氣的國家，由于環保的要求，在全國的大部地區已經禁止燃煤， 全國范圍內的鍋爐用戶很多都被要求改為燃油燃氣鍋爐，這樣生產企業的生產成本較燃煤 鍋爐提高4倍不止。

其實鍋爐煙氣排放超標與燃料(油、氣、煤)并沒有直接關系，而是與燃燒設備和煙 氣處理設備有直接的關系。例如黑煙與燃料是否燃盡與燃燒設備有關；煙氣中的二氧化硫 排放、燃料含硫量與脫硫設備有關；煙氣中的氮氧化物排放與燃燒溫度、控制氮氧化物生成 和脫硝設備有關；煙氣中的粉塵與鍋爐的結構和除塵設備有關，等等。要想排放達標，降低 排放的費用，首先就要從燃燒這一源頭控制，那么就要有好的潔凈燃燒技術。現有燃煤鍋爐 的燃燒系統都存在結構上的不足，燃燒也是直燃式的，爐膛溫度低導致燃料不完全燃燒，對 環境造成很大的污染，同時由于燃燒不完全也造成很大的能源浪費。

這樣就有一個突出的問題擺在我們面前，要想源頭控制煙氣排放，首先就要有一 種成熟的、應用廣泛的、高效的潔凈燃燒技術及相應的設備，來解決燃煤的環保和節能問 題，而且設備要運行安全可靠、維修率低。

傳統鍋爐的燃燒系統所存在的不足：

(一)鏈條爐排鍋爐和往復爐排鍋爐的缺點：

1、由于運動的爐排風室密封不好，各個風室竄風，且爐排兩側與側立板之間有間 隙，使爐排兩側進風量比爐排中間進風量要大，爐排布風不均勻，使燃燒不均勻、燃燒不完 全、灰渣含碳量高、鍋爐熱效率低、煙囪冒黑煙、運行成本高。

2、爐排維修率高。

(二)煤粉鍋爐缺點：

1、煤粉成本高，煤粉由制粉廠集中磨制、統一供應，煤粉的價格達到1噸1000元以 上，燃料成本很高。

2、對操作技術要求高，操作不當會引起爐膛內爆和外爆及煤粉燃燒效率降低，有 安全隱患。

3、爐內溫度高易結焦，且易產生氮氧化物，所以必須低溫燃燒，導致燃燒不完全。

4、燃燒后產生大量的飛灰，需要用采購成本和維護成本很高的布袋除塵器收集飛 灰，從而增大引風機的功率，增加電耗量。

5、對煤的品質要求很高。

6、鍋爐負荷調節范圍低，負荷調節在70％-100％之間。

7、飛灰嚴重，燃燒溫度控制不好，易在受熱面管上掛渣、腐蝕受熱面。

8、設備投資費用高。

(三)循環流化床鍋爐的缺點：

1、設備及鍋爐房投資費用高。

2、布風板維修率高。

3、旋風分離裝置維修率高。

4、由于布風板阻力和煤層阻力，增加鼓風機功率，耗電量增加。

5、不能高溫燃燒，高溫燃燒存在燒壞布風板和爐膛掛焦，導致鍋爐不能正常運行。

6、燃燒后產生大量的飛灰，需要用采購成本和維護成本很高的布袋除塵器收集飛 灰，從而增大引風機的功率，增加電耗量。

7、只能燒劣質煤。

(四)燃油燃氣鍋爐特點：

1、燃料費用高。

2、煙氣中的氮氧化物排量高，需要用專用設備脫掉煙氣中的氮氧化物，采購設備 費用和使用費用很高。

(五)水煤氣鍋爐的特點：

水煤氣是一種高熱值清潔燃料。傳統水煤氣鍋爐是在煤氣發生爐內通過五步法產 生水煤氣，工藝復雜，且需要通過管線輸送到換熱設備進行燃燒、換熱。

傳統煤氣鍋爐水煤氣生產用的原料為煤和水蒸氣，在煤氣發生爐內生產水煤氣。原理化學方程式從反應方程式可以看出，碳與水產生水煤氣是在高溫下的化學反應。

傳統水煤氣鍋爐存在以下缺點：

1、工藝復雜、危險系數大，易爆燃。

2、不節能，熱效率低，原因是水煤氣在產氣過程和輸送過程中消耗熱能。

3、設施復雜，“爐”和“鍋”分離，占地面積大。

4、煤氣輸送管道易被煤焦油堵塞，煤焦油的成分比較復雜，煤焦油燃燒產生苯并 芘、炭黑、硫化物、蒽等污染物極其嚴重。

總結以上各種鍋爐燃燒設備的不足之處，有必要設計出既能潔凈燃燒又能保證鍋 爐出力、鍋爐運行成本低、基本無維修率、操作簡便、運行穩定、安全可靠、鍋爐房造價低的 水煤氣產燒一體化燃燒技術和相關設備。

發明內容