[發明專利]一種同時降低煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放的高效燃煤采暖爐及采暖方法和用途

在審

• 申請號: 201710318278.7
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107238111A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 白丁榮;王振平;梁斌;劉新華;張海燕;白浩隆;馬喜紅;郝江平
• 申請（專利權）人: 兗礦集團有限公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: F24B1/183
• 分類號: F24B1/183;F24B1/191;F24B1/193;C10B53/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種燃煤采暖爐，其特征在于，所述燃煤采暖爐主體(1)頂部一側設置加煤口(2)，燃煤采暖爐主體(1)頂部與加煤口(2)相對一側設置煙囪(3)；所述燃煤采暖爐主體(1)內上部與爐頂垂直設置水套隔板(4)，水套隔板(4)將燃煤采暖爐主體(1)內上部分為與加煤口(2)相連的干餾熱解區(5)以及與煙囪(3)相連的煙氣燃盡換熱區(6)；所述燃煤采暖爐主體(1)內水套隔板(4)的下部區域為半焦燃燒區(7)；半焦燃燒區(7)下部傾斜設置爐箅子(8)，所述爐箅子(8)下方設有一次風口(9)；所述半焦燃燒區(7)與煙氣燃盡換熱區(6)相接處設有二次風口(10)；所述煙氣燃盡換熱區(6)內設設置采暖用水換熱管(11)。

2.根據權利要求1所述的燃煤采暖爐，其特征在于，所述爐箅子(8)下方設有收灰斗(12)；

優選地，所述干餾熱解區(5)與半焦燃燒區(7)相接處的燃煤采暖爐主體(1)的爐壁上設有一次空氣補充進口(13)；

優選地，所述煙囪(3)外側環繞煙囪設置第一水冷套(14)；

優選地，所述燃煤采暖爐主體(1)外部加煤口(2)一側設置第二水冷套(15)。

3.根據權利要求1或2所述的燃煤采暖爐，其特征在于，所述水套隔板(4)與第一水冷套(14)相連通；

優選地，所述爐箅子(8)為固定式或活動式；

優選地，所述爐箅子(8)上設有布風孔。

4.根據權利要求1-3所述的燃煤采暖爐，其特征在于，所述干餾熱解區(5)爐膛的高徑比H/D≥2，優選為H/D≥3；

優選地，所述干餾熱解區(5)爐膛頂部的直徑小于干餾熱解區(5)爐膛底部的直徑；

優選地，所述半焦燃燒區(7)的面積熱負荷＜15KW/m²，體積熱負荷＜2000KW/m³；

優選地，所述半焦燃燒區(7)的上部面積大于等于半焦燃燒區(7)的下部面積，優選為半焦燃燒區(7)的上部面積大于半焦燃燒區(7)的下部面積；

優選地，所述半焦燃燒區(7)的高度的設置，使干餾熱解區(5)產生的揮發分與焦炭的接觸時間t>2s。

5.一種如權利要求1-4任一項所述燃煤采暖爐的燃燒取暖方法，其特征在于，所述方法為：

(a)將燃煤從加煤口(2)加入燃煤采暖爐主體(1)中進入干餾熱解區(5)進行干餾熱解，產生焦油、揮發分和半焦；

(b)步驟(a)產生的焦油、揮發分和半焦向下流入半焦燃燒區(7)，與通過一次風口(9)引入的空氣混合，使焦油、揮發分、半焦與空氣接觸燃燒；

(c)步驟(b)所述焦油、揮發分、半焦與空氣接觸燃燒后產生的煙氣進入煙氣燃盡換熱區(6)，與通過二次風口(10)引入的空氣混合接觸燃盡，燃盡后的煙氣經煙囪(3)排出，燃盡過程中產生的熱量與采暖用水換熱管(11)換熱加熱采暖用水。

6.根據權利要求5所述的燒取暖方法，其特征在于，步驟(a)中所述燃煤為煙煤、無煙煤、蘭炭、潔凈型煤或成型生物質燃料中任意一種或至少兩種的組合；

優選地，步驟(a)所述燃煤為由煙煤制備的潔凈型煤；

優選地，步驟(a)所述燃煤為含有復合添加劑的潔凈型煤；

優選地，步驟(a)中所述干餾熱解過程含氧量為0％～5％；

優選地，步驟(a)中所述干餾熱解的溫度為300℃～700℃。

7.根據權利要求5或6所述的燒取暖方法，其特征在于，步驟(b)中所述半焦燃燒區(7)的面積熱負荷＜15KW/m²，體積熱負荷＜2000KW/m³；

優選地，步驟(b)中所述半焦燃燒區(7)中揮發分和半焦的接觸燃燒時間＞2s；

優選地，步驟(b)中所述半焦燃燒區(7)的燃燒溫度＜1100℃，優選＜1000℃。

8.根據權利要求5-7所述的燒取暖方法，其特征在于，步驟(b)中所述半焦燃燒區(7)燃燒產生煙氣的余熱用于加熱第二水冷套(15)；

優選地，步驟(c)中燃盡后的煙氣所帶熱量用于加熱第一水冷套(14)。

9.一種如權利要求1-4任一項所述的燃煤采暖爐的用途，其特征在于，所述燃煤采暖爐用于民用采暖領域。