一種煤炭清潔燃燒爐的製作方法

2023-05-03 06:30:41

專利名稱：一種煤炭清潔燃燒爐的製作方法
技術領域：
本發明屬於原煤的燃燒技術及燃燒設備領域，特別涉及一種可降低鍋爐煙黑、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)排放的煤炭清潔燃燒爐。
背景技術：
中國大氣汙染主要來源於煤炭的燃燒。目前我國大量的小型燃煤鍋爐及民用爐都採用傳統的燃燒方法，燃燒效率低，汙染嚴重。發展中小型清潔燃燒技術設備，對我國減少汙染，保護環境有十分重要的意義。
傳統鍋爐結構簡單，燃煤直接進入爐膛燃燒，供風和煤燃燒產物同向流動直接排出高溫的爐膛。由於煙氣在高溫區停留時間少且煤燃燒產物和過量空氣混合不均，一方面CO和煙黑未能燃燼，另一方面燃燒產生的NOx未能還原，造成環境汙染同時燃燒效率低。若提高過量空氣係數或爐膛溫度，雖使CO、煙黑的排放降低，但NOx的排放卻隨之增加，且排煙損失增大；反之，若降低過量空氣係數或爐膛溫度，雖使NOx的排放降低，但CO、煙黑的排放卻隨之增加。
發明專利ZL95102081.1公開了一種低NOx無煙燃煤方法和燃燒爐，煤首先在氣化室中利用自身燃燒熱量低氧熱解氣化，煤氣化後剩下的半焦在燃燒室進行燃燒，由於其氣化室主要進行煤的低氧乾餾、熱解，熱解速度較慢，其抑制NOx排放主要在半焦區中進行，但是由於很大一部分熱解氣在半焦層上方燃燒，該部分熱解氣燃燒所產生的NOx和煙黑沒有機會和半焦層接觸，因此半焦層對這部分NOx和煙黑的沒有消除作用。
本發明的目的是提供一種煤炭清潔燃燒爐，可降低鍋爐煙黑、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)排放。
本發明的技術方案如下本發明提供的煤炭清潔燃燒爐，其結構如圖1所示；該煤炭清潔燃燒爐包括對稱布置並彼此相隔開的熱解室20和燃燼室6，所述熱解室20和燃燼室6的下方分別設有第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11；所述熱解室20和燃燼室6之間設有水套19，所述第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11之間設有隔牆12，所述隔牆12上設有連通第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11的連通孔13；在所述熱解室(20)和燃燼室(6)的底部安裝水冷爐排9；所述熱解室20、燃燼室6、第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11的側壁上分別設有通風孔18、7、14和10；所述熱解室20和燃燼室6的頂部分別設有加煤門21和4；一安裝在所述熱解室20和燃燼室6頂部的煙囪22同時與熱解室20和燃燼室6相連通，在煙囪22內設置封閉在煙囪22與熱解室20和燃燼室6之間的可翻轉擋板26和2。
本發明提供的煤炭清潔燃燒爐特點是燃煤熱解氣首先穿過半焦層，然後進行充分燃燒，燃燒後產生的煙氣再一次穿過另一半焦層，在穿過兩次半焦層的過程中，煙氣中的NO還原為N2，CO被氧化為CO2。


附圖1為本發明的煤炭的清潔燃燒爐的結構示意圖；其中20熱解室；6燃燼室；1鍋爐煙囪接口法蘭；26熱解室20的煙囪可翻轉擋板；2燃燼室6的煙囪可翻轉擋板；22煙囪；4，21加煤門；5，27水套；19熱解室燃燼室分隔水套；7，18，10，14進風口；12熱解氣燃燒室分離隔牆；13隔牆12上的通風孔；16水管；9水冷爐排；12熱解氣燃燒室連接孔；24清汙管；16水管；17煤層；8半焦層；15第一熱解室；11第二熱解室。
具體實施方式
圖1為煤炭的清潔燃燒爐一實施例的縱向剖視圖；由圖可知，本發明提供的煤炭清潔燃燒爐，包括對稱布置並彼此相隔開的熱解室20和燃燼室6，所述熱解室20和燃燼室6的下方分別設有第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11；所述熱解室20和燃燼室6之間設有水套19，所述第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11之間設有隔牆12，所述隔牆12上設有連通第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11的連通孔13；在所述熱解室(20)和燃燼室(6)的底部安裝第一水冷爐排9；所述熱解室20、燃燼室6、第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11的側壁上分別設有通風孔18、7、14和10；所述熱解室20和燃燼室6的頂部分別設有加煤門21和4；一安裝在所述熱解室20和燃燼室6頂部的煙囪22同時與熱解室20和燃燼室6相連通，在煙囪22內設置封閉在煙囪22與熱解室20和燃燼室6之間的可翻轉擋板26和2。
其清潔燃燒步驟如下1)首先分別打開熱解室20與煙囪22之間的可翻轉擋板26，燃燼室6與煙囪22之間的可翻轉的擋板4，以使熱解室20和燃燼室6與煙囪22相通，再打開熱解室20、燃燼室6、第一熱解氣燃燒室15及第二熱解氣燃燒室11側壁上的通風孔18、7、14和10；2)過設置在熱解室20和燃燼室6頂部的加煤門21和加煤門4分別向熱解室20和燃燼室6內加入少量煤炭，並將煤炭點燃，熱解室20和燃燼室6內的煤炭開始燃燒；3)煤炭點燃後，煤炭揮發分開始燃燒，揮發分燃燒結束後煤炭形成半焦層繼續燃燒；在熱解室20內，揮發分燃燒結束後，關閉可翻轉擋板26和進氣口18，從加煤口21加入煤炭；在焦炭燃燒產生的熱量作用下，新加入的煤在缺氧條件下熱解產生熱解氣和半焦，在煙囪22的負壓作用下，熱解氣穿過熱解室20的半焦層進入第一熱解氣燃燒室15，在熱解氣燃燒室15內，熱解氣與由通風口14進入的空氣混合燃燒，燃燒的煙氣通過隔在第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11之間的隔牆12上的連通孔13進入第二熱解氣燃燒室11，沒有燃燼的可燃物質在第二燃燒室繼續進行燃燒；第二熱解氣燃燒室11內的煙氣通過燃燼室6內的半焦層時，煙氣中的NOx被半焦還原成N2，在燃燼室6內煙氣中的CO被燃燼；4)在熱解室20內的煤炭熱解結束後，打開可翻轉擋板26和通風孔18；5)關閉設置在燃燼室6側壁上的通風孔7和位於燃燼室6和煙道22連通 處的可翻轉擋板2，在燃燼室6內加入煤炭，在燃燼室6內焦炭燃燒熱量的作用下，加入的煤炭在缺氧條件下熱解，產生熱解氣和半焦，在煙囪22的負壓作用下，燃燼室6內的熱解氣穿過燃燼室6的半焦層進入第二熱解氣燃燒室11，在其內熱解氣與由通風口7進入的空氣混合燃燒，燃燒的煙氣通過隔在第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11之間的隔牆上的連通孔13進入第一熱解氣燃燒室15內沒有燃燼的可燃物質繼續進行燃燒；在第一熱解氣燃燒室15內的煙氣通過熱解室20內的半焦層時，煙氣中的NOx被半焦還原成N2，在熱解室內煙氣中的CO被燃燼；6)燃燼室6內的煤炭熱解結束後，反覆循環重複上述步驟4)和步驟5)；7)燃燒過程中產生的灰渣落到水冷爐排9上，當灰渣堆積到一定程度後，由位於爐底部的清灰門清除。
權利要求1.一種煤炭清潔燃燒爐，其特徵在於，該清潔燃燒爐包括對稱布置並彼此相隔開的熱解室(20)和燃燼室(6)，所述熱解室(20)和燃燼室(6)的下方分別設有第一熱解氣燃燒室(15)和第二熱解氣燃燒室(11)；所述熱解室(20)和燃燼室(6)之間設有水套(19)，所述第一熱解氣燃燒室(15)和第二熱解氣燃燒室(11)之間設有隔牆(12)，所述隔牆(12)上設有連通第一熱解氣燃燒室(15)和第二熱解氣燃燒室(11)的連通孔(13)；在所述熱解室(20)和燃燼室(6)的底部安裝第一水冷爐排9；所述熱解室20、燃燼室6、第一熱解氣燃燒室15和第二熱解氣燃燒室11的側壁上分別設有通風孔18、7、14和10；所述熱解室20和燃燼室6的頂部分別設有加煤門21和4；一安裝在所述熱解室20和燃燼室6頂部的煙囪22同時與熱解室20和燃燼室6相連通，在煙囪22內設置封閉在煙囪22與熱解室20和燃燼室6之間的可翻轉擋板26和2。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種煤炭清潔燃燒爐，可降低鍋爐煙黑、氮氧化物(NO
文檔編號F23B10/02GK2788024SQ20052000056
公開日2006年6月14日 申請日期2005年1月12日 優先權日2005年1月12日
發明者何京東, 董利, 宋文立, 高士秋, 李靜海 申請人:中國科學院過程工程研究所