CN105003911A - 一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置，炉体中部设有呈斜坡状的炉拱，炉拱下方设有与炉拱平行方向的水冷炉排，炉排前端底部设有集灰平台，平台的上方安装有一个挡料墙，集灰平台前端下方设置有一个除渣坑，后端连接有一个推灰装置，炉拱与上方炉墙以及两个挡火墙之间形成有一个脱销腔体，腔体一侧的炉墙上安装有给料装置，给料装置的上方炉墙上安装有喷水孔。该装置具有结构简单，经济性强，不降低锅炉的燃烧效率，无二次污染，可操作性强、易监控的特点，提高了生物质的燃烧效率，在保证炉子足够出力的情况下，解决了燃烧中产生的一氧化氮污染问题。

Description

一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置

技术领域

本发明涉及一种脱除一氧化氮的燃烧装置，特别是一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置。

技术背景

现在我国已全面实施2014大气污染物排放标准，氮氧化物是重要控制指标。燃烧室温度高、效率高、氧气多，产生的氮氧化物就多。而燃烧产生的氮氧化物气体中90%以上都是一氧化氮。如果温度降低，氮氧化物含量会相应降低，但是锅炉的出力就上不来了，换热效率低了，燃料烧不净。现在采用的SCR及SNCR尾气脱氮技术存在造价高，运行成本高及二次污染、尾部腐蚀等问题，因此应解决在不降低炉膛的燃烧温度，不降低燃烧效率的基础上脱除一氧化氮气体的问题，而且要在实际应用上，运行成本低、操作可控，符合中小锅炉的脱硝实际。生物质属可再生能源，具有透气性强、燃烧速度快，不含硫等特点，燃烧时主要污染物为黑烟、氮氧化物、粉尘等，属优质燃料。本发明采用的水冷炉排为已申请专利的水冷炉排，专利名称：一种煤的连续洁净燃烧装置及方法，专利号：ZL200710012779.9，发明人：冯之军。但在现在燃生物质大型振动水冷炉排锅炉运行中，仍然存在二个问题，一是燃不烬，在鼓风及炉排振动下将未燃烬的燃料吹到尾部的除渣坑内，尾部缺少挡料墙及二次推灰系统；二是燃烧时冒黑烟及烧水份大一点的燃料时存在炉温低，出力小及尾燃等问题，炉内缺少控温装置，运行起来污染严重及燃烧效率低。

发明内容

本发明公开了一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置。该燃烧炉具有结构简单，经济性强，不降低锅炉的燃烧效率，无二次污染，可操作性强、易监控的特点。

本发明的技术方案如下：一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置，包括炉体、炉拱、料斗和送料装置，其特征在于：呈斜坡状的炉拱位于炉体中部，炉拱为花拱结构，炉拱下方设有与炉拱平行方向的水冷炉排，水冷炉排前端底部设有集灰平台，集灰平台的上方安装有一个挡料墙，挡料墙位于炉拱斜坡面下方，与右侧炉侧墙相连处。挡料墙与炉拱、水冷炉排组成一个相对封闭的循环燃烧室；集灰平台前端下方设置有一个除渣坑，后端连接有一个推灰装置，推灰装置由推杆和推夹板组成，推杆位于送料装置的下方，推夹板位于推灰装置前部，推灰装置下方的炉底墙、炉侧墙与隔板以及水冷炉排之间分别形成若干个独立风室，在每个形成的独立风室的侧墙上对称设置有一或两个的鼓风机；炉拱中部花拱开口的前端与上方炉体墙之间形成有一个带有脱销腔烟气进口的炉前墙，斜坡状的炉拱下端与上方炉体墙之间形成有一个带有脱销腔烟气出口的挡火墙，炉前墙、挡火墙与上方炉体墙和炉拱之间形成有一个脱销腔体，在脱销腔体内的侧墙上安装有给料装置，给料装置的上方安装有喷水孔。

本发明还包括：水冷炉排下集箱的下部增设有一个集灰平台，集灰平台上设有推灰装置，平台的上方设一个挡料墙，使燃烧室的下方形成一个密闭的燃烧与自动清灰装置。炉内脱硝腔体位于燃烧室出火口之上，四周由耐火材料砌筑而成，其一侧炉前墙上带有高温火焰烟气进口，另一侧的挡火墙上带有高温火焰烟气出口，脱硝腔体上设有机械或手工的加料装置，燃料的下方不给风，脱硝腔体内设有向燃料喷水或喷蒸汽的喷水孔。炉排上的拱的出火口采用花拱结构，花拱的开口采用均匀布置的圆形或其它形状。

所述的水冷炉排为带有内腔的管状体，在管状炉排的内腔中有可循环散热的介质水；在脱销腔体烟气出口外侧的侧墙上方设置有用于提供空气的二次风管和有用于检测的一氧化碳与氮氧化物检测仪表口，本发明中涉及的挡料墙位于炉拱与炉侧墙的连接处。

本发明的优点是提高了生物质的燃烧效率，并可以控制生物质燃烧的温度，在保证燃烧炉足够出力的情况下，用最简单经济、易操作、可监测的办法，解决了燃烧中产生的一氧化氮污染问题和燃烧不净的问题，具有燃烧效率高的特点，而且所处理的烟气符合国家的排放标准，所排出的烟气对空气没有任何污染。本发明所采用的方法具有结构简单，经济性强，不降低锅炉的燃烧效率，无二次污染可操作性强、易监控的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图；

图2为本发明右视图的剖视简图；

图3为本发明的俯视简图。

附图主要标记如下：1-推杆；2-推灰装置；3-独立风室；4-隔板；5-水冷炉排；6-送料装置；7-料斗；8-炉拱；9-炉前墙；10-脱销腔体；11-喷水孔；12-挡火墙；13-二次风管；14-给料装置；15-脱销腔体烟气出口；16-一氧化碳与氮氧化物检测仪表口；17-脱销腔体烟气进口；18-挡料墙；19-集灰平台；20-除渣坑；21-推夹板；22-保温墙；23-炉顶盖；24-炉侧墙；25-燃烧室侧墙；26-炉外墙；27-鼓风机。

下面将结合附图，通过实例对本发明进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求为准。

具体实施方式

如图1-3所示，一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置，包括炉体、炉拱8、料斗7和送料装置6，呈斜坡状的炉拱8位于炉体中部，炉拱8为花拱结构，花拱开口采用均匀布置的圆形形状，炉拱下方设有与炉拱平行方向的水冷炉排5，水冷炉排前端底部设有集灰平台19，集灰平台19的上方安装有一个挡料墙18，挡料墙18位于炉拱与炉侧墙24之间的连接处。挡料墙12与炉拱8、水冷炉排5组成一个相对封闭的循环燃烧室；集灰平台19前端下方设置有一个除渣坑20，将燃烧产生的灰推到除渣坑内；所述的除渣坑上方有一个挡料墙18，防止将生物质直接吹到除渣坑内，这种结构解决了生物质燃烧中的温度控制、燃烧不净的问题，具有燃烧效率高、出力足的特点；推灰平台19的后端连接有一个推灰装置2，推灰装置2由推杆1和推夹板21组成，推杆1位于送料装置6的下方，推夹板21位于推灰装置2前部，炉底墙与水冷炉排5之间设置有隔板4，推灰装置2下方的炉底墙、隔板4与炉侧墙24和水冷炉排5之间分别形成有若干个独立风室3，在每个形成的独立风室3的侧墙上安装有一或两个的鼓风机27，鼓风机27采用变频控制技术；炉拱8与上方炉墙以及炉前墙9、挡火墙12之间形成有一个脱销腔体10，脱销腔体10位于燃烧室出火口之上，四周由耐火材料砌筑而成，腔体一侧的炉墙上安装有给料装置14，给料装置14可以采用机械或手工的加料方式，炉前墙9上设有脱销腔烟气进口16，挡火墙12上设置有脱销腔烟气出口15，燃料的下方不给风，给料装置14的上方炉墙上设置有向燃料喷水（或喷蒸汽）的喷水孔11，在带有脱销腔烟气出口15的挡火墙12的外侧侧墙上方设置有二次风管13，下方炉墙上设置有用于检测的一氧化碳与氮氧化物检测仪表口16，以上所述的脱硝腔体装置可用于燃煤或垃圾焚烧等其它需要脱一氧化氮的领域。

工作原理：生物质燃料由料斗7加入，由推动送料装置6送入燃烧室的炉排上，炉排上的风由其下部固定独立风室外侧鼓风机27送入，独立风室的侧墙上安装有一至两组鼓风机，根据处理量的多少，可以同时对称开启一组或二组，送风量的大小由风机上的变频控制，当需要送料时加大鼓风量，将灰烬和未燃烬的物料向下推动，由于灰烬较小，比重大，落在尾部的集灰平台19，未燃烬的燃料在燃烧室内继续燃烧，由于挡料墙18的作用使吹起来的燃料和灰不能直接落入除渣坑20内，炉灰在推灰装置2的推动下进入除渣坑20内，燃烧的高温火焰经炉拱8进入脱硝腔体9内，花拱起控制脱硝温度的作用，当炉膛温度低时，挡上部分脱销腔烟气出口15，可以提高炉膛温度，脱硝的燃料用颗粒生物质，燃料由送料装置6加入脱硝腔体10内，在脱硝腔体10内脱销烟气出口15的上方有一个喷水管11，定期向燃料上喷水。脱硝腔体10左侧分别设有一个带有脱销腔烟气进口17的炉前墙9，右侧设有一个带有脱销腔烟气出口15挡火墙12，在脱销腔体烟气出口15一侧的侧墙上方设置有用于提供空气的二次风管13。燃烧产生的高温火焰，将炉拱8烧热，脱一氧化氮的燃料由送料装置6送入拱上，燃料在下部拱的加热与上部高温火焰的烘烤下，喷上水或水蒸汽产生大量的还原性气体及活性炭CO、CH₄、C、H₂等与NO进行化学反应：

    CO+NO→N₂↑+CO₂

    CH₄+NO→N₂+H₂O+CO₂↑

    H₂+NO→N₂↑+CO

    C+NO→N₂↑+CO

当尾气监测仪显示一氧化碳浓度低，一氧化氮浓度高时，由给料装置14向脱硝腔体9加入燃料，同时喷水；当一氧化碳浓度过高时，在脱销烟气出口15处经二次风管13送入空气，使其充分燃烬。观察用于检测一氧化碳和氮氧化物的仪器仪表口16，当一氧化碳浓度低时就加水加燃料。这样就达到了不降低炉膛温度脱除一氧化氮的目的。

Claims (9)

1.一种生物质燃烧炉及炉内脱除一氧化氮的装置，包括炉体、炉拱、料斗、送料装置及隔板，其特征在于：呈斜坡状的炉拱位于炉体中部，炉拱为花拱结构，炉拱下方设有与炉拱平行方向的水冷炉排，水冷炉排前端底部设有集灰平台，集灰平台的上方安装有一个挡料墙，挡料墙与炉拱、水冷炉排组成一个相对封闭的循环燃烧室；集灰平台前端下方设置有一个除渣坑，后端连接有一个推灰装置，该推灰装置由推杆和推夹板组成，推杆位于送料装置的下方，推夹板位于推灰装置前部，炉底墙与水冷炉排之间设置有隔板，推灰装置下方的炉底墙、炉侧墙与隔板以及水冷炉排之间分别形成若干个独立风室，在每个形成的独立风室的侧墙上对称设置有一或二个的鼓风机；炉拱中部花拱开口的前端与上方炉体墙之间形成有一个带有脱销腔烟气进口的炉前墙，斜坡状的炉拱下端与上方炉体墙之间形成有一个带有脱销腔烟气出口的挡火墙，炉前墙、挡火墙与上方炉体墙和炉拱之间形成有一个脱销腔体，在脱销腔体内的侧墙上安装有给料装置，给料装置的上方安装有喷水孔。

2.根据权利要求书1所述的装置，水冷炉排的下部增设有一个集灰平台，集灰平台上设有推灰装置，平台的上方设一个挡料墙，使燃烧室的下方形成一个密闭的燃烧与自动清灰装置。

3.根据权利要求书1所述的装置，炉内脱硝腔体位于燃烧室出火口之上，四周由耐火材料砌筑而成，其一侧炉前墙上带有高温火焰烟气进口，另一侧的挡火墙上带有高温火焰烟气出口，脱硝腔体上设有机械或手工的加料装置，燃料的下方不给风，脱硝腔体内设有向燃料喷水或喷蒸汽的喷水孔。

4.根据权利要求1所述的装置，炉排下每一个独立风室的给风装置为一或二个独立的鼓风机，鼓风机采用变频控制技术。

5.根据权利要求书1所述的装置，炉排上的拱的出火口采用花拱结构，花拱的开口采用均匀布置的圆型形状。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：水冷炉排为带有内腔的管状体，在管状炉排的内腔中有可循环散热的介质水，在炉排的下方还设有与炉排间隙对应的一组可上下移动的除碴通条。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在脱销腔体烟气出口外侧的侧墙上设置有用于提供空气的二次风管。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在脱销腔体烟气出口外侧还设置有用于检测的一氧化碳与氮氧化物检测仪表口。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：挡料墙位于炉拱与炉侧墙的连接处。