[發明專利]一種固體燃料分級燃燒裝置及其分級燃燒方法

有效

• 申請號: 201611107749.1
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106753478B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 殷秀峰;王健
• 申請（專利權）人: 殷秀峰;王健
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;C10B53/02;C10G9/20;F23H5/00;F23H7/00
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種固體燃料分級燃燒裝置及其分級燃燒方法，涉及一種燃燒裝置及其燃燒方法，裝置包括燃料倉及固態燃燒部分（1）、氣態燃燒部分（2）、分級供風部分（3）和多組爐排部分（4），燃料倉及固態燃燒部分（1）包括進料口（1.1）、新添燃料層（1.2）、干燥熱解層（1.3）和固態燃燒層（1.4）；氣態燃燒部分（2）位于所述燃料倉及固態燃燒部分（1）一側，包括吸氣收縮段（2.1）、混合裂解段（2.2）和擴壓段（2.3）；分級供風部分（3）包括底部的一級供風（3.1）以及與氣態燃燒部分（2）相連的二級供風（3.2）和三級供風（3.3），供風均預熱處理；本發明分級燃燒方法可以實現固體燃料中固態組分和氣態組分完全燃燒，真正實現固體燃料的清潔燃燒。

技術領域

本發明涉及一種裝置及其燃燒方法，特別是涉及一種固體燃料分級燃燒裝置及其分級燃燒方法。

背景技術

固體燃料燃燒排放是大氣污染物的重要來源之一，直接影響到區域大氣環境以及居民的人體健康，目前典型案例就是南亞棕色云以及我國嚴重灰霾污染。據世界衛生組織最新統計，當前全球仍有約30億人口無法獲得清潔能源，仍然使用煤、秸稈、薪柴等固體燃料用于烹飪和取暖，絕大多數都在中低收入國家，從而造成全球4.30萬人過早死亡。

固體燃料的燃燒，明顯不同于清潔能源使用。其燃燒不僅包含固態組分的燃燒，還存在燃料中揮發組分的燃燒。廣泛的三石式燃燒以及底部供風上部直燃式正燒均不能夠保證固態組分以及氣態組分的完全燃燒，突出表現在新燃料添加后快速冷卻導致燃燒中斷，從而大量有毒有害大氣污染物被持續排放，表現為濃煙直冒的現象。

最近研究的解耦燃燒裝置以及共燃燃燒裝置，對常規燃燒裝置和技術進行了一定的改良，較好的解決了固體燃料燃燒效率低和過程不穩定的問題，在一定程度上提高了固體燃料中固態組分的燃燒效率，但是當對于揮發分的燃燒問題，僅適用于揮發分較低的固體燃料，對于揮發分相對較高的燃料則仍然存在燃燒不充分的問題。固體燃料的固態組分和揮發（可氣態）組分的比例存在著極大的差異性，其中揮發分占到4%~90%范圍之間。揮發分的不完全燃燒，直接就會產生大量煤焦油、多環芳烴以及碳黑等有害物質，對大氣環境和人體健康造成嚴重影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固體燃料分級燃燒裝置及其分級燃燒方法，本發明根據固體燃料燃燒包括固態組分和氣態組分兩類燃燒特點，結合固態燃燒以及氣體燃燒特性，設計了固體燃料分級處理燃燒方法，在燃燒裝置內實現功能區清晰分化以及科學燃燒原理，分級實現了固體燃料中固態組分和氣態組分的完全燃燒，真正意義上的實現了節能減排的效果。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種固體燃料分級燃燒裝置，所述裝置包括包括燃料倉及固態燃燒部分、氣態燃燒部分、分級供風部分和多組爐排部分；燃料倉及固態燃燒部分自上而下包括進料口、新添燃料層、干燥熱解層和固態燃燒層；氣態燃燒部分位于所述燃料倉及固態燃燒部分一側，其自下而上包括吸氣收縮段、混合裂解段和擴壓段；分級供風部分包括底部的一級供風以及與氣態燃燒部分相連的二級供風和三級供風；多組爐排包括位于固態燃燒層底部和一級供風頂部的斜體爐排和水平爐排以及位于氣體燃燒部分的底部與水平爐排相同高度的固定爐排。

所述的一種固體燃料分級燃燒裝置，所述燃料倉及固態燃燒部分中固態燃燒層側方與吸氣收縮段直接連接，其厚度與吸氣收縮段高度相當；干燥熱解層緊接固態燃燒層上部，其厚度與固態燃燒層厚度相當；新添燃料層位于干燥熱解層上部，其厚度無要求，只需到達進料口；進料口位于新添燃料層上部，位置不僅限于正上，也可側方或斜口，只需滿足加料至燃料倉。