[發明專利]一種煙氣再循環流化低氧高效燃燒方法和裝置

在審

• 申請號: 202011377579.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112460587A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張俊豐;符輝;黃妍;趙令葵;李正航;王捷;張立兵
• 申請（專利權）人: 湘潭大學;北京創智藍環境科技有限公司
• 主分類號: F23C10/02
• 分類號: F23C10/02;F23C10/20;F23C10/22
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發明公開了一種煙氣再循環流化低氧高效燃燒方法和裝置。方法包括：S1，采用點火器在燃燒器內形成火炬，將煤粉噴入燃燒器內，引燃煤粉；S2，煤粉穩定燃燒后，通入煙氣與新風的混合氣體形成流化床；S3，煤粉采用多點噴射，分級燃燒，保持燃燒場溫度均勻；裝置包括爐膛，所述爐膛設有多級爐體，各級爐體設置點火口、煤粉噴嘴、測溫口或觀察口的一種或兩種以上；一級爐體左側下方設有氣體進口，爐體右側底部設有氣體出口；爐膛下方設有支架，支架和爐膛間設有清灰口。本發明使用多級分體式組裝結構，將煤粉多點噴入，采用煙氣再循環的方式輔助形成高溫流化燃燒，避免裝置底部過熱和結焦，在低氧條件下保障充分燃燒和減少氮氧化物排放。

技術領域

本發明涉及煤粉燃燒技術領域，尤其涉及一種煙氣再循環流化低氧高效燃燒方法和裝置。

背景技術

我國是一個富煤、貧油、少氣的國家，由于價格低廉易獲得，散煤成為我國北方農村地區冬季供暖使用的主要燃料，煤不充分燃燒后將導致大量顆粒物、二氧化硫、氮氧化物和黑炭等污染物進入大氣中，嚴重污染環境。農村具有人口和建筑分布較為分散、基礎設施落后等特殊地理、人文環境，供暖改善更具艱巨性，不能簡單照搬已成功運用于城市中的集中供暖模式，結合農村自身特點提出燃燒新工藝是目前發展趨勢所在，現有的技術主要包括清潔煤推廣、節能高效爐推廣等。

煤粉燃燒器具有特殊設計的多級多嘴送風導向結構，能在短時間內使煤粉產生高溫渦流，具有燃燒完全，熱利用率高，消煙除塵、高效節能，改善工作條件，減輕勞動強度等優點，是節能環保的理想產品。但煤粉高效燃燒技術與低氮燃燒技術是互為矛盾的兩種技術，降低NOx生成與排放根本在于控制燃燒區域的溫度不能太高，但低溫燃燒又影響煤粉的燃燒率。目前煙氣再循環技術是目前解決氮氧化物生成量大的一種主要方式，然而所述現有煙氣再循環技術不夠成熟，為了降低氮氧化物的生成，往往采用減少燃燒的過量空氣系數、降低鍋爐燃燒的峰值溫度等方法，但這樣會影響爐內煤粉的充分燃燒，使得燃燒火焰局部高溫、火焰分布不均，鍋爐熱效率低仍無法得到有效解決。協調好煤粉高效燃燒技術與低氮燃燒技術的應用使之達到綜合最佳效果是目的，實際上就要求對煤粉燃燒的全過程加以控制，既要保證煤粉著火的穩定性，又要保證較低的燃燒溫度，同時有足夠長并在一定溫度下的燃燒時間保證燃盡，這就要求對現有的煤粉燃燒器進行改進，解決煤粉高效燃燒和燃燒效率不能兼顧的問題。本發明根據北方農村清潔供熱技術創新需求，針對現有煤粉燃燒器低氮及燃燒性能技術存在的問題進行了深入研究，解決現有燃燒器存在的床溫不穩定、受熱面易磨損、結渣腐蝕、氮氧化物(NOx)排放濃度高的問題，并開發了適宜的燃燒方法和裝置，為我國北方燃煤清潔供暖提供技術保障。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種煙氣再循環流化低氧高效燃燒方法和裝置，旨在解決現有的煤粉燃燒熱效率低、氮氧化物(NOx)排放濃度高等問題。

為實現上述目的，本發明提出一種煙氣再循環流化低氧高效燃燒的方法，包括：

S1，采用點火器在燃燒器內形成火炬，將煤粉噴入燃燒器內，引燃煤粉；

S2，煤粉穩定燃燒后，通入煙氣與新風的混合氣體形成流化床；

S3，煤粉采用多點噴射，分級燃燒，保持燃燒器內溫度場均勻；

S4，煤粉爐內設置循環風管路，引入部分混合煙氣輔助流化，實現再循環低氧流化燃燒。

優選的，所述S1、S2中，所述煤粉從燃燒器多級爐體煤粉噴嘴噴入，在燃燒器內形成流化床，經點火器對噴射的煤粉進行迅速點燃，著火燃燒；所述S3中，燃燒器煤粉采用多點噴射，分級燃燒，保持燃燒器內溫度場的穩定性，提高煤粉燃盡率和鍋爐熱效率；所述S4中，從出口引出部分燃燒器排出的高溫煙氣，送至爐膛底部混合風管中，再循環煙氣和空氣在燃燒器底部進行混合，進入燃燒器內用于輔助爐內床料的流化，降低主燃區氧氣濃度，提高燃燒器總風量和流速，從而實現煙氣再循環高溫低氧燃燒。