專利名稱：固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)燃料的燃燒工藝，特別涉及以煤、垃圾、生物質(zhì)為燃料的熱能設(shè)備。
背景技術(shù)：
環(huán)境保護(hù)和能源問(wèn)題越來(lái)越緊密地影響到人們的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)發(fā)展中的一個(gè)重大問(wèn)題，我國(guó)的“十一五”規(guī)劃中提出了兩項(xiàng)目標(biāo)，就是在今后五年，單位GDP的增長(zhǎng)，能源消耗要降低20％，污染物的排放要降低10％。國(guó)務(wù)院總理溫家寶在第六次全國(guó)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上發(fā)表重要講話中強(qiáng)調(diào)“保護(hù)環(huán)境關(guān)系到我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，是造福當(dāng)代、惠及子孫的事業(yè)。我們一定要充分認(rèn)識(shí)我國(guó)環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻性和復(fù)雜性，充分認(rèn)識(shí)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作的重要性和緊迫性，把環(huán)境保護(hù)擺在更加重要的戰(zhàn)略位置，以對(duì)國(guó)家、對(duì)民族、對(duì)子孫后代高度負(fù)責(zé)的精神，切實(shí)做好環(huán)境保護(hù)工作，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展?！钡侥壳盀橹梗祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)仍然是以燃煤和燃油為主，并且在未來(lái)的20年內(nèi)不會(huì)改變，然而，隨著環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的日益嚴(yán)峻及化石燃料的日漸枯竭，人類必須實(shí)現(xiàn)能源的“開源節(jié)流”，即一是提高燃料燃燒的效率以減少資源消耗，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)清潔燃燒以減少對(duì)環(huán)境的污染；二是開發(fā)新能源，并積極利用可再生能源。
我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó)，也是煤炭消耗大國(guó)，在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭是第一能源，主要用作鍋爐燃料。煤炭是常規(guī)能源中較為廉價(jià)的一種能源，燃煤鍋爐的燃料成本只有燃油鍋爐或燃?xì)忮仩t的五分之一，但是長(zhǎng)期以來(lái)，燃煤設(shè)備的燃燒工藝以直接燃燒為主，普遍存在燃燒不充分、熱效率低、煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重、嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的現(xiàn)象。燃煤產(chǎn)生的污染物主要為煤煙、粉塵、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、高氧化氮(NOx)以及灰渣等，在這些污染物中，煤煙和粉塵所占的比例最大，固態(tài)燃料在燃燒的初期極易產(chǎn)生煤煙，煤煙是由碳?xì)淙剂系拿摎?、聚合或縮合而生成的，在一般的熱能設(shè)備中，煤煙一旦形成再將其燒掉是很困難的。目前的燃煤設(shè)備還不能達(dá)到完全消除燃煤對(duì)環(huán)境的污染。
生物質(zhì)能是太陽(yáng)能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化而來(lái)的，主要以農(nóng)林作物的形式存在，是一種唯一可再生的碳源。我國(guó)生物質(zhì)資源十分豐富，有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物、薪柴林、木材加工廢料可供使用，僅秸稈、谷殼之類的農(nóng)業(yè)廢棄物每年就有7億多噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤3億多噸，而其它的生物質(zhì)資源尚無(wú)統(tǒng)計(jì)。目前，這些生物質(zhì)資源未能得到有效利用，除小部分農(nóng)村用來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)沼氣外，大部分都被直接燃燒、填埋掉了。生物質(zhì)在直接燃燒過(guò)程中或在一般的鍋爐中燃燒易產(chǎn)生煤煙、飛灰、一氧化碳和二氧化碳污染環(huán)境。
固態(tài)燃料除了煤炭和生物質(zhì)外，還有垃圾可作為燃料使用，垃圾隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大而迅速增加，對(duì)這些垃圾如不進(jìn)行及時(shí)處理，將會(huì)污染環(huán)境，影響到人們的生活。采用填埋法處理城市生活垃圾，不但需占用大量的土地、浪費(fèi)資源，而且容易造成二次污染；采用焚燒法處理城市生活垃圾，可以做到無(wú)害化、減量化、資源化處理，回收的熱能用于發(fā)電或供熱，因此，焚燒法是各國(guó)所采用的處理城市生活垃圾的主要方法。焚燒垃圾容易生成劇毒物二惡英及產(chǎn)生惡臭、煤煙、二氧化碳、二氧化硫、氯化氫等污染物破壞環(huán)境，影響人們的身體健康。目前的垃圾焚燒設(shè)備存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、熱效率低的情況。
經(jīng)檢索專利文獻(xiàn)，中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN 2660397Y的“氣化燃燒環(huán)保鍋爐”公告了吉林東泰環(huán)保鍋爐制造有限公司的實(shí)用新型專利，它包括外爐體、鍋筒、煙火管、下集箱、水冷壁、前煙箱、后煙箱、進(jìn)水口、出水口、前拱、后拱、爐門、鏈驅(qū)動(dòng)爐排、進(jìn)風(fēng)口，其特殊之處在于在外爐體內(nèi)設(shè)置的前拱至后拱之間立置爐墻，前拱與第一個(gè)爐墻的空間為氣化燃燒室，第一個(gè)爐墻與第二個(gè)爐墻的空間為炭化燃燒室，第二個(gè)爐墻至第三個(gè)爐墻的空間為燃燼室，第三個(gè)爐墻與外墻體的空間為沉灰室。該實(shí)用新型專利是對(duì)現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造，其燃燒效率及對(duì)環(huán)境的污染將有所改善，但該實(shí)用新型的氣化燃燒室、炭化燃燒室、燃燼室、沉灰室依鏈驅(qū)動(dòng)爐排及煙氣的運(yùn)動(dòng)方向呈水平排列，容易發(fā)生機(jī)械不完全燃燒和化學(xué)不完全燃燒的現(xiàn)象，一旦燃料在前期的燃燒過(guò)程中所形成的煤煙將很難消除，影響到燃燒效率及環(huán)保效果。
為了實(shí)現(xiàn)能源的“開源節(jié)流”，提高燃料燃燒的效率以減少資源消耗，積極利用可再生能源，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)清潔燃燒以減少對(duì)環(huán)境的污染，本發(fā)明提供固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝流程方案其設(shè)備燃燒系統(tǒng)主要由燃料供給裝置、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛、上層水冷式爐排或風(fēng)冷式爐排、下層固定爐排/或活動(dòng)爐排、空氣預(yù)熱器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置組成，其中氣化燃燒室為準(zhǔn)封閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，氣化燃燒室由烘頂、爐墻或爐膽構(gòu)成，設(shè)備的上層水冷式爐排或風(fēng)冷式爐排構(gòu)成氣化燃燒室的底，上層爐排上的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶，進(jìn)煤口由燃料供給裝置上的煤層進(jìn)行與外界的隔離。固態(tài)燃料在氣化燃燒室內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒、燃料層燃燒。運(yùn)行時(shí)，把固態(tài)燃料通過(guò)燃料供給裝置進(jìn)入到氣化燃燒室內(nèi)，并被撒布在上層爐排上，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室，把水蒸汽作為氣化劑送入氣化燃燒室內(nèi)，用來(lái)抑制煤煙的生成并與熾熱的炭化合為氣體燃料，以實(shí)現(xiàn)增值燃燒，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣由一次供風(fēng)裝置通過(guò)風(fēng)嘴或布風(fēng)板送入氣化燃燒室燃料層的上部，燃料層由上而下進(jìn)行燃燒，燃料在干餾過(guò)程中逸出的硫組分或氯組分被脫硫/脫氯所吸收，燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獯┻^(guò)上層爐排上的熾熱燃料層進(jìn)入到爐膛，水蒸汽(包括燃料中被烘出的水蒸汽)及未燃燼的揮發(fā)物也隨高溫?zé)煔庖黄鸫┻^(guò)熾熱的燃料層，其中水蒸汽與熾熱的炭發(fā)生化學(xué)，生成氣態(tài)還原物——?dú)錃夂鸵谎趸迹跉饣紵抑形慈紶a的揮發(fā)物及生成的氣態(tài)還原物在爐膛中得到由二次供風(fēng)裝置送來(lái)的二次風(fēng)而進(jìn)行二次燃燒，在這一過(guò)程中，氣化燃燒室中產(chǎn)生的煤煙及CnHm也在穿過(guò)熾熱的燃料層時(shí)以及在爐膛的二次燃燒中遇高溫和空氣而燃燼。燃煤逸出揮發(fā)物后的固態(tài)炭由上層爐排的間隙漏落到下層爐排上繼續(xù)燃燒，再由下層活動(dòng)爐排運(yùn)送進(jìn)爐膛、經(jīng)主燃燒區(qū)至燃燼區(qū)繼續(xù)燃燒，直至燃燼。炭燃燒所需的空氣由一次供風(fēng)裝置提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣。通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入到氣化燃燒室中水蒸汽的量來(lái)調(diào)節(jié)氣化燃燒室內(nèi)的溫度，把氣化燃燒室內(nèi)的溫度控制在合適的程度上。本發(fā)明還采取把水蒸汽作為工作氣體送入等離子體發(fā)生器，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的正離子和電子的數(shù)量大體相同并且以相當(dāng)大的濃度存在的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會(huì)生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)，在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得水分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而分解為氫和氧，用這種方法來(lái)活化分解水分子，效率高、能耗低，把經(jīng)過(guò)活化后的水分子再噴入氣化燃燒室的措施，來(lái)獲取更高的氣化率，生成更多的氣體燃料。本發(fā)明所述的等離子體發(fā)生器為一只以上至少一只。為了加速爐膛中空氣與燃料混合以促進(jìn)燃燒，同時(shí)也為了實(shí)現(xiàn)低氧燃燒，以減少有害物NOx的生成，本發(fā)明把一部分鍋爐尾部的高溫?zé)煔夥答佭M(jìn)爐膛，用反饋的高溫?zé)煔鈦?lái)擾動(dòng)爐膛的氣流。本發(fā)明的燃燒工藝在固體燃料的燃燒過(guò)程沒有煤煙產(chǎn)生，也沒有二氧化硫、氯化氫之類的污染物生成，當(dāng)燃燒垃圾燃料時(shí)，由于在燃燒的初期就脫去了氯組分，因而也不會(huì)生成劇毒物二惡英；可通過(guò)控制爐膛的溫度或?qū)崿F(xiàn)低氧燃燒來(lái)抑制有害物高氧化氮(NOx)的生成；煙氣中粉塵可通過(guò)除塵裝置除去，二氧化碳可通過(guò)分離凈化裝置予以回收用作化工原料。本發(fā)明的上述措施使得固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的目的得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明所述的的上層爐排包括水冷式或風(fēng)冷式的固定爐排和水冷式或風(fēng)冷式的振動(dòng)爐排，采用鋼管材料，管內(nèi)通入水或空氣冷卻爐排，當(dāng)采用通入水來(lái)冷卻爐排時(shí)，上層固定爐排可作為鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的組成部分，或用作水蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生的水蒸汽送入到氣化燃燒室內(nèi)作為氣化劑；當(dāng)通入空氣來(lái)冷卻上層爐排時(shí)，上層爐排可作空氣預(yù)熱器，作為一次供風(fēng)裝置或二次供風(fēng)裝置的組成部分。下層爐排包括活動(dòng)爐排或固定爐排，所述的活動(dòng)爐排包括往復(fù)爐排/或鏈條爐排/或搖動(dòng)爐排/或振動(dòng)爐排，往復(fù)爐排或鏈條爐排由電機(jī)通過(guò)變速箱驅(qū)動(dòng)，通過(guò)爐排的行進(jìn)把燃炭依次送入主燃燒區(qū)、燃燼區(qū)、灰渣室，在行進(jìn)爐排的下方有風(fēng)室，按照各區(qū)段供風(fēng)量要求的不同，各風(fēng)室相互間用隔板隔開，各風(fēng)室有獨(dú)立的調(diào)節(jié)風(fēng)門；下層爐排也可以是固定爐排，當(dāng)下層爐排為固定爐排時(shí)，上層爐排漏下的燃炭在下層固定爐排上燃燼，燃盡的灰渣由人工清出。本發(fā)明還把高溫?zé)煔夥答伒缴蠈訝t排的下方，用反饋的高溫氣沖刷上層爐排的間隙，促使氣化燃燒室底層的燃炭漏落到下層爐排上，加速燃燒。
本發(fā)明所述的固態(tài)燃料包括煤、垃圾、生物質(zhì)燃料中的其中一種或數(shù)種混合燃料，當(dāng)燃料為煤或垃圾時(shí)或燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入到燃料中一起送入氣化燃燒室進(jìn)行燃燒。脫硫/脫氯劑可采用石灰石或白云石，在氣化燃燒室中，燃料在干餾過(guò)程中逸出的硫組分或氯組分將被石灰石或白云石吸收。
本發(fā)明所述的設(shè)備包括鍋爐、窯爐、垃圾焚燒爐、熱交換裝置、氣化設(shè)備，所述的鍋爐包括燃煤鍋爐及生物質(zhì)鍋爐，鍋爐的整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、鍋筒、爐膛輻射受熱面、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置組成，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)污染排放，運(yùn)行系統(tǒng)中還有煙氣凈化裝置、二氧化碳回收裝置，其中鍋筒、爐膛輻射受熱面、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、煙氣凈化裝置、二氧化碳回收裝置均按公知的技術(shù)設(shè)計(jì)制造；所述的窯爐運(yùn)行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、窯道、尾部余熱回收裝置、除塵裝置組成，其中窯道、尾部余熱回收裝置、除塵裝置采用目前公知的技術(shù)設(shè)計(jì)制造；所述的垃圾焚燒爐運(yùn)行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、鍋筒、爐膛輻射受熱面、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收熱交換裝置、除塵裝置、煙氣凈化裝置組成，其中鍋筒、爐膛輻射受熱面、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收熱交換裝置、除塵裝置、煙氣凈化裝置采用公知的技術(shù)設(shè)計(jì)制造；所述的熱交換裝置包括暖氣媒水加熱裝置及生活熱水加熱裝置，運(yùn)行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、集熱器、熱交換器、澎脹水箱或熱水箱、媒水或熱水輸出裝置、自動(dòng)排氣裝置、測(cè)溫裝置、回水裝置組成；所述的氣化設(shè)備包括煤氣化設(shè)備、生物質(zhì)氣化設(shè)備、有機(jī)質(zhì)垃圾氣化設(shè)備，設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、余熱鍋爐、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、凈化分離裝置、壓縮機(jī)、冷卻裝置、氣柜組成，其中余熱鍋爐、對(duì)流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、凈化分離裝置、壓縮機(jī)、冷卻裝置、氣柜采用公知的技術(shù)設(shè)計(jì)制造。
本發(fā)明的設(shè)備燃燒系統(tǒng)主要由燃料供給裝置、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒窒、爐膛、上層水冷式或風(fēng)冷式爐排、下層固定爐排/或活動(dòng)爐排、空氣預(yù)熱器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、高溫?zé)煔夥答佈b置組成，其中燃料供給裝置為機(jī)械拋煤機(jī)或風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)，拋煤機(jī)安裝在氣化燃燒室的拋煤口外側(cè)；水蒸汽輸入裝置包括水蒸汽噴嘴或等離子體發(fā)生器，水蒸汽輸入裝置安裝在氣化燃燒室的上部，所述的等離子體發(fā)生器為一只以上至少一只；氣化燃燒室在爐膛的前端，氣化燃燒室由烘頂、爐墻或爐膽構(gòu)成，爐墻的其中一側(cè)有撥火門，正面爐墻上有拋煤口，拋煤口裝有拋煤機(jī)，拋煤機(jī)煤斗內(nèi)的燃料層起到隔離作用，氣化燃燒室的底為水冷式或風(fēng)冷式爐排，爐排上的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶，氣化燃燒室還有風(fēng)嘴/或布風(fēng)板，風(fēng)嘴布置在拋煤機(jī)上或爐墻上，布風(fēng)板在氣化燃燒室的上部，布風(fēng)板上有風(fēng)室、布風(fēng)孔及風(fēng)管接入口，經(jīng)預(yù)熱的空氣由風(fēng)管接入口進(jìn)入風(fēng)室，再由布風(fēng)孔進(jìn)入到氣化燃燒室內(nèi)；下層固定爐排/或活動(dòng)爐排在氣化燃燒室和爐膛的下方，所述的活動(dòng)爐排為機(jī)械往復(fù)爐排/或機(jī)械鏈條爐排/或搖動(dòng)爐排/或振動(dòng)爐排；空氣預(yù)熱器安裝在尾部的對(duì)流區(qū)，空氣預(yù)熱器的出口風(fēng)輸送到氣化燃燒室的風(fēng)嘴或布風(fēng)板風(fēng)室、活動(dòng)爐排底下的風(fēng)室及爐膛二次供風(fēng)的風(fēng)嘴；一次供風(fēng)裝置二次供風(fēng)裝置及高溫?zé)煔夥答佈b置由鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)門調(diào)節(jié)器及風(fēng)管組成，風(fēng)管外圍用絕熱材料進(jìn)行保溫，一次供風(fēng)裝置向氣化燃燒室、活動(dòng)爐排的下方提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，高溫?zé)煔夥答佈b置把設(shè)備尾部的高溫?zé)煔夥答佭M(jìn)爐膛，用米擾動(dòng)爐膛內(nèi)的氣流及沖刷氣化燃燒室底層的燃炭，加速空氣與燃料的混合并促進(jìn)燃燒，實(shí)現(xiàn)低氧燃燒；當(dāng)設(shè)備為煤氣化設(shè)備/或生物質(zhì)氣化設(shè)備/或有機(jī)質(zhì)垃圾氣化設(shè)備時(shí)，不需設(shè)置二次供風(fēng)裝置。
本發(fā)明所述固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的設(shè)備主要由拋煤機(jī)、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛/或窯道、煙氣通道、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、高溫?zé)煔夥答佈b置、引風(fēng)機(jī)組成，其中拋煤機(jī)包括機(jī)械拋煤機(jī)或風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)，拋煤機(jī)安裝在氣化燃燒室的拋煤口外側(cè)；水蒸汽輸入裝置包括水蒸汽噴嘴或等離子體發(fā)生器，水蒸汽輸入裝置安裝在氣化燃燒室的上部，所述的等離子體發(fā)生器為一只以上至少一只；氣化燃燒室由爐墻/或水套、烘頂/或布風(fēng)板、上層爐排構(gòu)成準(zhǔn)封閉結(jié)構(gòu)，氣化燃燒室與爐膛相鄰并用耐火爐墻隔開，氣化燃燒室與爐膛的下方有下層的往復(fù)爐排/或鏈條爐排，爐膛內(nèi)有鍋爐的輻射受熱面，煙氣通道內(nèi)有鍋爐的對(duì)流受熱面，蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器安裝在尾部煙氣通道內(nèi)，除塵器安裝在煙氣的出口，引風(fēng)機(jī)的吸入口與除塵器的出氣口相連接，設(shè)備系統(tǒng)排出的煙氣經(jīng)過(guò)凈化裝置及二氧化碳回收，無(wú)污染的廢氣排入大氣。一次供風(fēng)裝置向氣化燃燒室及往復(fù)爐排/或鏈條爐排的底部提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛內(nèi)提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，高溫?zé)煔夥答佈b置把設(shè)備尾部的高溫?zé)煔夥答佭M(jìn)爐膛，用來(lái)擾動(dòng)爐膛內(nèi)的氣流及沖刷氣化燃燒室底層的燃炭。
本發(fā)明的有益效果是合理的燃燒工藝有效地消除了煤煙，實(shí)現(xiàn)了固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并且提高燃料燃燒的效率，減少了資源消耗，實(shí)現(xiàn)了能源的“開源節(jié)流”，不但可減輕了企業(yè)的燃料成本負(fù)擔(dān)，而且對(duì)緩解常規(guī)能源的緊張局面有積極的意義。


本發(fā)明提供下列附圖作進(jìn)一步的說(shuō)明，但各附圖及以下所述的具體實(shí)施方式
均不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制圖1是本發(fā)明的鍋爐設(shè)備基本構(gòu)成及煙氣流程的方框圖。
圖2是本發(fā)明的燃燒工藝中用水蒸汽作氣化劑的鍋爐設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程方框圖。
圖3是本發(fā)明的燃燒系統(tǒng)中裝有等離子體發(fā)生器的鍋爐設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程方框圖。
圖4是本發(fā)明的用高溫?zé)煔夥答佭M(jìn)燃燒區(qū)的鍋爐設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程方框圖。
圖5是本發(fā)明的暖氣媒水加熱設(shè)備構(gòu)成方框圖。
圖6是本發(fā)明的生活熱水加熱設(shè)備的構(gòu)成方框圖。
圖7是本發(fā)明的煤氣化設(shè)備或生物質(zhì)氣化設(shè)備或有機(jī)質(zhì)垃圾氣化設(shè)備的構(gòu)成方框圖。
圖8是本發(fā)明的窯爐設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程方框圖。
圖9是本發(fā)明其中一個(gè)方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明另一個(gè)方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.鍋筒，2.煙氣管，3.煙氣輸出接口，4.后煙室，5.水冷壁，6.進(jìn)入側(cè)面排管區(qū)的煙氣窗，7.爐膛后部的隔墻，8.后烘，9.下降管，10.防焦箱的手孔，11.防焦箱，12.出渣口，13.燃燼區(qū)風(fēng)室，14A.下層的往復(fù)爐排，14B.下層的鏈條爐排，15.主燃燒區(qū)風(fēng)室，16.調(diào)節(jié)風(fēng)門，17.上升管，18A.擾動(dòng)風(fēng)噴嘴，18B.沖刷風(fēng)噴嘴，19.炭燃燒區(qū)風(fēng)室，20.點(diǎn)火/撥火門，21.防焦箱，22.上層的水冷式固定爐排，23.爐排驅(qū)動(dòng)裝置，24.水冷爐排的下集箱，25A.風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)，25B.機(jī)械拋煤機(jī)，26.供風(fēng)噴口，27.水蒸汽噴嘴，28.氣化燃燒室，29.水冷爐排的上集箱，30.溫度傳感器，31.氣化燃燒室的爐墻，32.由側(cè)面排管區(qū)折入到前煙箱的煙氣窗，33.前煙箱，34.爐膛，35.壓力表接口，36.安全閥接口，37.總汽閥接口，38.保溫層，39.布風(fēng)板，40.預(yù)熱空氣接入口，41.等離子體發(fā)生器。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的鍋爐設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程方框圖，其中圖1所示的實(shí)施例為本發(fā)明鍋爐的基本構(gòu)成，由氣化燃燒室、預(yù)燃區(qū)、炭燃燒區(qū)、炭燃燼區(qū)、爐膛、供風(fēng)裝置、對(duì)流傳熱通道、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、煙氣凈化裝置組成，其中預(yù)燃區(qū)在氣化燃燒室與爐膛的接合部，預(yù)燃區(qū)的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶，炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)在爐膛的下部，炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)由爐排、風(fēng)室和爐膛的相對(duì)位置構(gòu)成，炭在爐排上燃燒。設(shè)備使用煤、有機(jī)質(zhì)垃圾、生物質(zhì)其中的一種或數(shù)種混合燃料，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室進(jìn)行燃燒。鍋爐運(yùn)行時(shí)，固態(tài)燃料和空氣加入到氣化燃燒室內(nèi)，燃料在氣化燃燒內(nèi)完成預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒，煙氣的流程為氣化燃燒室→穿過(guò)預(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→爐膛→對(duì)流傳熱通道→尾部余熱回收裝置→除塵裝置→煙氣凈化裝置→大氣。在煙氣穿過(guò)燃燒的燃料層時(shí)，二氧化碳與炭反應(yīng)生成一氧化碳、水蒸汽與炭反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，反應(yīng)所生成一氧化碳和氫氣在爐膛中進(jìn)行二次燃燒而燃燼，在氣化燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的煤煙及CnHm也在穿過(guò)燃燒的燃料層時(shí)或在爐膛的二次燃燒過(guò)程中被轉(zhuǎn)化燃燼。圖2所示的實(shí)施例是在圖1的實(shí)施例基礎(chǔ)上增加了水蒸汽輸入裝置，把水蒸汽作為氣化劑送入到氣化燃燒室內(nèi)，來(lái)抑制煤煙及實(shí)現(xiàn)增值燃燒，設(shè)置二次供風(fēng)裝置，把經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣送入爐膛，以保證燃料在爐膛的二次燃燒中予以燃燼，還在尾部的煙氣排入大氣前，對(duì)煙氣進(jìn)行分離凈化、回收二氧化碳。圖2的鍋爐設(shè)備系統(tǒng)主要由水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、預(yù)燃區(qū)、炭燃燒區(qū)、炭燃燼區(qū)、爐膛、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、對(duì)流傳熱通道、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵裝置、煙氣凈化裝置、二氧化碳回收裝置組成，使用煤、有機(jī)質(zhì)垃圾、生物質(zhì)中的其中一種或數(shù)種混合燃料，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室進(jìn)行燃燒。圖2實(shí)施例的煙氣流程為氣化燃燒室→穿過(guò)預(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→爐膛→對(duì)流傳熱通道→蒸汽過(guò)熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→除塵裝置→煙氣凈化裝置→大氣。圖3所示的實(shí)施例是在圖2實(shí)施例的基礎(chǔ)上增設(shè)了等離子體發(fā)生器，先把水蒸汽送入等離子體發(fā)生器，在以水蒸汽為工作氣體的等離子體發(fā)生器中，水分子被生成活性化學(xué)物H2O*、H2O+、H2*、O2*、H2、O2、H*、O*、H+、O+、HO*、HO+、HO、H、O，把經(jīng)過(guò)活化后的水分子噴進(jìn)氣化燃燒室，可以更好與煤煙、焦油、CnHm進(jìn)行化合、轉(zhuǎn)化，以更有效的消除煤煙、實(shí)現(xiàn)增值燃燒，所述的等離子體發(fā)生器為一只以上至少一只。圖4所示的實(shí)施例是在圖3實(shí)施例的基礎(chǔ)上把鍋爐尾部的高溫?zé)煔夥答伒綘t膛內(nèi)，用反饋的高溫?zé)煔鈦?lái)擾動(dòng)爐膛的氣流，以加速爐膛中空氣與燃料的混合來(lái)促進(jìn)燃燒，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)低氧燃燒，以減少有害物NOx的生成，還把高溫?zé)煼答仩t膛的前端，用反饋的高溫氣沖刷上層爐排的間隙，促使氣化燃燒室底層的燃炭漏落到下層爐排上，加速燃燒，提高鍋爐的出力。
圖5所示的實(shí)施例為本發(fā)明的暖氣媒水加熱裝置的設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程框圖，設(shè)備主要由燃燒系統(tǒng)、集熱器、熱交換器、媒水輸出裝置、回水裝置、膨脹水箱構(gòu)成，設(shè)備使用煤、生物質(zhì)其中的一種或二種混合的燃料，其中燃燒系統(tǒng)由燃料供給裝置、水蒸汽發(fā)生及輸入裝置、氣化燃燒室、炭燃燒層、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、爐膛組成；水循環(huán)系統(tǒng)主要由集熱器、暖氣媒水輸出裝置、暖氣終端設(shè)備(圖中未示出)、回水裝置、膨脹水箱、自動(dòng)排氣閥、測(cè)溫裝置組成。
圖6所示的實(shí)施例為本發(fā)明的生活熱水加熱裝置的設(shè)備構(gòu)成及煙氣流程框圖，設(shè)備主要由燃燒系統(tǒng)、集熱器、熱交換器、熱水箱、回水管、排氣裝置、排污裝置構(gòu)成，設(shè)備使用煤、生物質(zhì)其中的一種或二種混合的燃料，其中燃燒系統(tǒng)由燃料供給、水蒸汽發(fā)生及輸入裝置、氣化燃燒室、炭燃燒層、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、爐膛組成；水循環(huán)系統(tǒng)主要由集熱器、熱水箱、回水管、熱交換器、排氣裝置組成。
圖7所示的實(shí)施例為本發(fā)明的煤氣化設(shè)備或生物質(zhì)氣化設(shè)備或有機(jī)質(zhì)垃圾氣化設(shè)備的構(gòu)成及合成燃?xì)饬鞒炭驁D，設(shè)備主要由水蒸汽輸入裝置(包括一只以上至少一只的等離子體發(fā)生器)、氣化燃燒室、預(yù)燃區(qū)、炭燃燒區(qū)、炭燃燼區(qū)、爐膛、一次供風(fēng)裝置、對(duì)流傳熱通道、尾部余熱回收、除塵裝置、凈化分離裝置、二氧化碳回收裝置、壓縮機(jī)、冷卻裝置、氣柜、合成燃?xì)廨敵鲅b置組成。設(shè)備使用煤、有機(jī)質(zhì)垃圾、生物質(zhì)其中的一種或數(shù)種混合的燃料，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室。預(yù)燃區(qū)在氣化燃燒室與爐膛的接合部，預(yù)燃區(qū)的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶。炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)在爐膛的下部，炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)由爐排、風(fēng)室及爐膛的相應(yīng)位置構(gòu)成，炭在爐排上燃燒。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，固態(tài)燃料和空氣、水蒸汽加入到氣化燃燒室內(nèi)，燃料在氣化燃燒內(nèi)完成預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒。對(duì)流傳熱通道包括余熱鍋爐，尾部余熱回收裝置包括蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。煙氣及合成燃?xì)獾牧鞒虨闅饣紵摇A(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→爐膛→對(duì)流傳熱通道→蒸汽過(guò)熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→除塵裝置→凈化分離裝置→壓縮機(jī)→冷卻裝置→氣柜→合成燃?xì)廨敵鲅b置。
圖8所示的實(shí)施例為本發(fā)明的窯爐設(shè)備的構(gòu)成及煙氣流程框圖，設(shè)備主要由水蒸汽輸入裝置(包括一只以上至少一只的等離子體發(fā)生器)、氣化燃燒室、預(yù)燃區(qū)、炭燃燒區(qū)、炭燃燼區(qū)、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、主窯道、窯道、尾部余熱回收、除塵裝置、煙氣凈化裝置、二氧化碳回收裝置組成，設(shè)備使用煤、有機(jī)質(zhì)垃圾、生物質(zhì)其中的一種或數(shù)種混合的燃料，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室。預(yù)燃區(qū)在氣化燃燒室與主窯道的接合部，預(yù)燃區(qū)的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶。炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)在窯道的下部，炭燃燒區(qū)及炭燃燼區(qū)由爐排和風(fēng)室構(gòu)成，炭在爐排上燃燒。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，固態(tài)燃料和空氣、水蒸汽加入到氣化燃燒室內(nèi)，燃料在氣化燃燒內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒、燃料層燃燒。尾部余熱回收裝置包括余熱鍋爐、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、熱交換裝置。煙氣的流程為氣化燃燒室→預(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→主窯道→窯道→余熱鍋爐→蒸汽過(guò)熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→除塵裝置→煙氣凈化裝置→大氣。
圖9所示的實(shí)施例為本發(fā)明其中一個(gè)方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖，主要由氣化燃燒室(28)、上層的水冷式固定爐排(22)、爐膛(34)、下層的機(jī)械往復(fù)爐排(14A)、鍋筒(1)、前煙箱(33)、后煙室(4)、煙氣輸出接口(3)組成，其中氣化燃燒室(28)由防焦箱(21)、水冷式固定爐排(22)、水冷爐排的上集箱(29)、水冷爐排的下集箱(24)及耐火烘頂和爐墻(31)組成，水冷式固定爐排(22)構(gòu)成氣化燃燒室(28)的底，水冷式固定爐排(22)上的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室(28)與爐膛(34)之間的物理隔離帶，氣化燃燒室(28)的正面爐墻上有拋煤口，拋煤口的外側(cè)裝有風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)(25A)，風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)(25A)上煤斗內(nèi)的燃料層起到氣化燃燒室(28)與外界的封閉作用，拋煤機(jī)(25A)上的供風(fēng)噴口(26)向氣化燃燒室(28)內(nèi)提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，氣化燃燒室(28)的其中一側(cè)爐墻上有撥火門，撥火門上有觀火窗，氣化燃燒室(28)的側(cè)面爐墻上還安裝有水蒸汽噴嘴(27)和溫度傳感器(30)；氣化燃燒室(28)與爐膛(34)相鄰并用爐墻(31)隔開，氣化燃燒室(28)的下方與爐膛(34)的下部有機(jī)械往復(fù)爐排(14A)，往復(fù)爐排(14A)的兩側(cè)有防焦箱(11)，往復(fù)爐排(14A)的下方有炭燃燒區(qū)風(fēng)室(19)、主燃燒區(qū)風(fēng)室(15)、燃燼區(qū)風(fēng)室(13)，炭燃燒區(qū)風(fēng)室(19)、主燃燒區(qū)風(fēng)室(15)、燃燼區(qū)風(fēng)室(13)均有各自獨(dú)立的調(diào)節(jié)風(fēng)門；爐膛(34)的炭燃燒區(qū)域有點(diǎn)火/撥火門(20)；水冷式固定爐排(22)的下方有沖刷風(fēng)噴嘴(18B)，爐膛(34)的前部有攪動(dòng)風(fēng)噴嘴(18A)，沖刷風(fēng)噴嘴(18B)及攪動(dòng)風(fēng)噴嘴(18A)風(fēng)源為鍋爐尾部的高溫?zé)煔夥答伓鴣?lái)，二次風(fēng)經(jīng)過(guò)預(yù)熱后也通過(guò)沖刷風(fēng)噴嘴(18B)及攪動(dòng)風(fēng)噴嘴(18A)進(jìn)入到爐膛(34)內(nèi)；鍋筒(1)的爐膛暴露面和水冷壁(5)構(gòu)成爐膛(34)內(nèi)的輻射受熱面；煙氣管(2)貫穿于鍋筒(1)內(nèi)，與前煙箱(33)、煙氣輸出接口(3)構(gòu)成煙氣通道；鍋筒(1)上有壓力表接口(35)、安全閥接口(36)、總汽閥接口(37)、水位計(jì)接口(圖中未示出)、人孔(圖中未示出)；在氣化燃燒室(28)、爐膛(34)及煙氣通道的部位還應(yīng)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定設(shè)置檢查孔、防爆門或防爆閥(圖中未示出)，在防焦箱、下集箱設(shè)置手孔及排污裝置(圖中未示出)。本實(shí)施例的氣化燃燒室(28)及爐膛(34)前端的圍護(hù)體采用耐火爐墻材料，具有蓄熱的作用，因此燃料的適用范圍很廣，劣質(zhì)煤、低熱值的垃圾均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，由于采用水冷式爐排及防焦箱，所以燃用灰分高或灰熔點(diǎn)低的煤種也不易結(jié)焦。采用往復(fù)爐排，使燃料層松動(dòng)前進(jìn)，增加炭與空氣的接觸，易于燃燼。鍋爐運(yùn)行時(shí)，拋煤機(jī)(25A)把新燃料拋入氣化燃燒室(28)內(nèi)，均勻地拋撒在水冷式固定爐排(22)上的熾熱燃料層上，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣由拋煤機(jī)(25A)上的供風(fēng)噴口(26)噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)助燃，燃料在氣化燃燒內(nèi)經(jīng)過(guò)預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒、燃料層燃燒階段，產(chǎn)生的煙氣向下穿過(guò)燃燒的燃料層進(jìn)入爐膛(34)，燃炭漏落到下層的往復(fù)爐排(14A)上繼續(xù)燃燒，并由爐排帶動(dòng)進(jìn)入爐膛的主燃燒區(qū)、燃燼區(qū)，直至燃燼。本實(shí)施例把水蒸汽通過(guò)水蒸汽噴嘴(27)噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)，以抑制煤煙的生成及實(shí)現(xiàn)增值燃燒，并且通過(guò)安裝在氣化燃燒室(28)側(cè)面爐墻上的溫度傳感器(30)來(lái)獲得氣化燃燒室(28)內(nèi)的溫度，根據(jù)氣化燃燒室(28)內(nèi)的溫度來(lái)調(diào)節(jié)噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)的水蒸汽的量，把氣化燃燒窒(28)內(nèi)的溫度控制在合適的程度上。本實(shí)施例的煙氣流程為三回程氣化燃燒室(28)內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔獯┻^(guò)水冷式固定爐排(22)上的燃料層進(jìn)入到爐膛(34)進(jìn)行二次燃燒，然后與炭燃燒產(chǎn)生的熱氣流混合通過(guò)爐膛后部隔墻(7)的窗口進(jìn)入后煙室(4)，再由后煙室(4)通過(guò)煙氣窗(6)折進(jìn)兩側(cè)的排管受熱區(qū)(圖中未示出)，再由側(cè)面排管區(qū)通過(guò)煙氣窗(32)折入到前煙箱(33)，再由前煙箱(33)通過(guò)煙氣管(2)到達(dá)煙氣輸出接口(3)，再由煙氣輸出接口(3)通過(guò)蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵裝置、煙氣凈化裝置排入大氣(圖中未示出)。本實(shí)施例的煙氣流程也可以是二回程形式，下層的爐排也可采用鏈條爐排。
圖10所示的實(shí)施例為本發(fā)明另一個(gè)方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖，其主要結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式及煙氣流程與圖9的實(shí)施例相同。在圖10的實(shí)施例中，下層的機(jī)械爐排為鏈條爐排(14B)；拋煤口外側(cè)的燃料供給裝置為機(jī)械拋煤機(jī)(25B)；氣化燃燒室(28)的烘頂為布風(fēng)板(39)，布風(fēng)板(39)上有預(yù)熱空氣接入口(40)、風(fēng)室及噴風(fēng)孔，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣由布風(fēng)板(39)上的空氣接入口(40)進(jìn)入風(fēng)室，再通過(guò)噴風(fēng)孔噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)助燃，布風(fēng)板(39)上還裝有等離子體發(fā)生器(41)一只或多只，等離子體發(fā)生器(41)上有工作氣體輸入接口，把水蒸汽作為工作氣體送入等離子體發(fā)生器(41)內(nèi)，水分子將被活化及分解為氫和氧，再把水分子的活化物噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)，與煤煙、焦油、CnHm進(jìn)行轉(zhuǎn)化、化合，可以更有效的消除煤煙、實(shí)現(xiàn)增值燃燒。圖10實(shí)施例的煙氣流程也是三回程的，但也可以是二回程形式，下層的爐排也可采用往復(fù)爐排。
權(quán)利要求
1.固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，包括燃料的干餾、氣化技術(shù)，其特征是固態(tài)燃料在準(zhǔn)封閉結(jié)構(gòu)的氣化燃燒室內(nèi)完成預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒，把水蒸汽作為氣化劑送入氣化燃燒室內(nèi)，用來(lái)抑制煤煙的生成并與熾熱的炭化合為氣體燃料，空氣通過(guò)風(fēng)嘴或布風(fēng)板送入氣化燃燒室內(nèi)燃料層的上部，燃料層由上而下進(jìn)行燃燒，燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獯┻^(guò)上層爐排上的熾熱燃料層進(jìn)入到爐膛，其中未燃燼的揮發(fā)物及生成的氣態(tài)還原物在爐膛中進(jìn)行二次燃燒；固態(tài)炭由上層爐排的間隙漏落到下層爐排上繼續(xù)燃燒，再由下層活動(dòng)爐排運(yùn)送進(jìn)爐膛、經(jīng)主燃燒區(qū)至燃燼區(qū)繼續(xù)燃燒，直至燃燼；其中氣化燃燒室由烘頂、爐墻或爐膽構(gòu)成，氣化燃燒室的底由設(shè)備的上層爐排構(gòu)成，上層爐排上的燃料層構(gòu)成氣化燃燒室與爐膛之間的物理隔離帶，進(jìn)煤口與外界的隔離層由燃料供給裝置上的燃料層所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是用調(diào)節(jié)進(jìn)入氣化燃燒室內(nèi)水蒸汽的量來(lái)調(diào)節(jié)氣化燃燒室內(nèi)的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是把水蒸汽作為工作氣體送入等離子體發(fā)生器，經(jīng)活化后再噴入氣化燃燒室，所述的等離子體發(fā)生器為一只以上至少一只。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是有二次供風(fēng)裝置向爐膛輸送經(jīng)過(guò)預(yù)熱的二次風(fēng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是把一部分鍋爐尾部的高溫?zé)煔夥答佭M(jìn)爐膛，用反饋的高溫?zé)煔鈦?lái)擾動(dòng)爐膛內(nèi)的氣流，還把高溫?zé)煼答伒缴蠈訝t排的下方，用反饋的高溫氣沖刷上層爐排的間隙，促使氣化燃燒室底層的燃炭加速漏落到下層爐排上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是所述的下層爐排包括固定爐排和活動(dòng)爐排，所述的活動(dòng)爐排包括往復(fù)爐排/或鏈條爐排/或搖動(dòng)爐排/或振動(dòng)爐排。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是所述的固態(tài)燃料包括煤、垃圾、生物質(zhì)燃料其中的一種燃料或數(shù)種混合燃料，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時(shí)，把脫硫/脫氯劑摻入到固態(tài)燃料中一起送入氣化燃燒室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5的固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是所述的設(shè)備包括鍋爐、窯爐、垃圾焚燒爐、熱交換裝置、氣化設(shè)備。
9.固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是所述的設(shè)備燃燒系統(tǒng)主要由燃料供給裝置、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛、上層水冷式或風(fēng)冷式爐排、下層固定爐排/或活動(dòng)爐排、空氣預(yù)熱器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置組成，其中燃料供給裝置為機(jī)械拋煤機(jī)或風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)，拋煤機(jī)安裝在氣化燃燒室的拋煤口外側(cè)；水蒸汽輸入裝置包括水蒸汽噴嘴或等離子體發(fā)生器；氣化燃燒室在爐膛的前端，氣化燃燒室由烘頂、爐墻或爐膽構(gòu)成，爐墻的其中一側(cè)有撥火門，正面爐墻上有拋煤口，拋煤口裝有拋煤機(jī)，拋煤機(jī)煤斗內(nèi)的燃料層起到隔離作用，氣化燃燒室的底為水冷式或風(fēng)冷式爐排，爐排上的燃料層構(gòu)成物理隔離帶，氣化燃燒室還有風(fēng)嘴/或布風(fēng)板，風(fēng)嘴布置在拋煤機(jī)上或爐墻上，布風(fēng)板在氣化燃燒室的上部，布風(fēng)板上有風(fēng)室、布風(fēng)孔及風(fēng)管接入口，經(jīng)預(yù)熱的空氣由風(fēng)管接入口進(jìn)入風(fēng)室，再由布風(fēng)孔進(jìn)入到氣化燃燒室內(nèi)；下層固定爐排/或活動(dòng)爐排在氣化燃燒室和爐膛的下方；空氣預(yù)熱器安裝在尾部的對(duì)流區(qū)，空氣預(yù)熱器的出口風(fēng)輸送到氣化燃燒室的風(fēng)嘴或布風(fēng)板風(fēng)室、下層爐排底下的風(fēng)室及爐膛二次供風(fēng)的風(fēng)嘴；一次供風(fēng)裝置及二次供風(fēng)裝置由鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)門調(diào)節(jié)器及風(fēng)管組成，風(fēng)管外圍用絕熱材料進(jìn)行保溫，一次供風(fēng)裝置向氣化燃燒室、下層爐排的下方提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣；當(dāng)設(shè)備為煤氣化設(shè)備/或生物質(zhì)氣化設(shè)備時(shí)，不需設(shè)置二次供風(fēng)裝置。
10.固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，其特征是所述的設(shè)備主要由拋煤機(jī)、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛/或窯道、煙氣通道、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、引風(fēng)機(jī)組成，其中水蒸汽輸入裝置包括水蒸汽噴嘴或等離子體發(fā)生器；氣化燃燒室由爐墻/或水套、烘頂/或布風(fēng)板、上層爐排構(gòu)成準(zhǔn)封閉結(jié)構(gòu)，氣化燃燒室與爐膛相鄰，氣化燃燒室與爐膛/或主窯道的下方有下層往復(fù)爐排/或鏈條爐排，爐膛內(nèi)有鍋爐的輻射受熱面，煙氣通道內(nèi)有鍋爐的對(duì)流受熱面，蒸汽過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器安裝在尾部煙氣通道內(nèi)，除塵器安裝在煙氣的出口，引風(fēng)機(jī)的吸入口與除塵器的出氣口相連接，一次供風(fēng)裝置向氣化燃燒室及往復(fù)爐排/或鏈條爐排的底部提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛內(nèi)提供經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣。當(dāng)設(shè)備為氣化裝置時(shí)，取消二次供風(fēng)裝置。
全文摘要
固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒的工藝及其設(shè)備，涉及以煤、垃圾、生物質(zhì)為燃料的熱能設(shè)備。本發(fā)明的燃燒系統(tǒng)主要由燃料供給裝置、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛、上層水冷式或風(fēng)冷式爐排、下層固定爐排/或活動(dòng)爐排、空氣預(yù)熱器、一次供風(fēng)裝置、二次供風(fēng)裝置、高溫?zé)煔夥答佈b置組成，其中氣化燃燒室為準(zhǔn)封閉狀態(tài)；水蒸汽輸入裝置包括水蒸汽噴嘴或等離子體發(fā)生器。本發(fā)明把固態(tài)燃料在氣化燃燒室內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒、燃料層燃燒，燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獯┻^(guò)上層爐排上的熾熱燃料層進(jìn)入到爐膛進(jìn)行二次燃燒，消除了煤煙，同時(shí)把水蒸汽送入到氣化燃燒室內(nèi)，用來(lái)抑制煤煙的生成，實(shí)現(xiàn)潔凈燃燒和增值燃燒。
文檔編號(hào)F23B90/06GK1900590SQ20061009293
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者周開根 申請(qǐng)人:周開根