CN106439791B - 链条炉排锅炉的节能减排工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链条炉排锅炉的节能减排工艺，通过改变风向，来改变了火焰方向，形成火焰涡流，通过火焰旋转增加了燃烧物燃烧，可燃物在火焰涡流中燃烧，灰烬颗粒在重力作用下下沉，不会附着在燃烧室的采热面上，无法形成灰烬积累，实现清洁燃烧，同时因为火焰旋转，在炉膛燃烧室中滞留时间延长，保证足够的换热时间，提高了换热效率，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由所述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热，减少NO_X SO₂排放。

Description

链条炉排锅炉的节能减排工艺

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种链条炉排锅炉的节能减排工艺

背景技术

目前大型工业锅炉仍然是以煤炭作为主要能源，以燃煤链条炉排锅炉为例，其主要结构主要结构包括：前部的煤斗、后部的炉膛、下部的链条炉排，煤从煤斗中添入，并落到链条炉排的起始端，随着链条炉排自前向后移动，经由炉膛入口进入炉膛，链条炉排的下部设置送风室，煤在炉膛内受到辐射加热，依次完成预热、干燥、着火、燃烧，知道燃尽，灰渣则随着链条炉排移动到后端并最终落入灰渣收集装置中。

传统的链条炉采用单面点燃固体燃料的方式产生热量，链条炉排上燃料层的着火仅靠燃料层上方高温烟气和炉墙的辐射作用，属于单面着火方式，着火稳定性较差，虽然采用炉拱对保证链条炉燃料层的及时着火和稳定燃烧起着重要作用，但是当燃料热值较低时，炉拱作用有限，固体燃料在链条炉上的燃烧过程中存在着燃烧速度慢、灰渣含碳量高、冒黑烟的缺点。

并且随着锅炉使用时间增长，锅炉的换热效率下降，需要清洁锅炉，后期维护成本较高，并且传统的锅炉燃烧后，排放氮氧化物、二氧化硫的量较多，污染环境，为了满足排放需求，需要脱硫塔等一些环保设备处理烟气后，才能排放，成本投入较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种链条炉排锅炉的节能减排工艺，本发明通过对链条炉排锅炉改进，使得炉膛内部充分气化燃烧，炉内一直处于洁净燃烧状态，炉内换热部件的积灰现象不再产生，使锅炉始终处于高效换热状态。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种链条炉排锅炉的节能减排工艺，包括以下步骤：

第一步、根据不同炉型，测算炉膛后拱的前移位置，通过将所述炉膛后拱沿其前方延长，使后部的火焰向前冲；

第二步、在炉排两侧分别设置有侧进风口，通过两侧的所述侧进风口进入的风为同向，风由所述侧进风口进入后，在燃烧室中形成高速旋转的燃烧火焰，火焰旋转燃烧时，燃烧物在火焰涡流中燃烧，灰烬颗粒物在火焰涡流中下沉，灰烬颗粒物不能在燃烧室中的换热面聚集，火焰旋转燃烧延长其在燃烧室内的滞留时间，延长换热时间；

第三步、在第二步中形成的旋转燃烧的火焰处于燃烧室的上层，然后调节减少鼓风机和引风机的送风量，减少燃烧室内的送风量，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由所述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热；

第四步、在所述燃烧室内的煤层以所述第二步和第三步中的燃烧方式进行燃烧，灰烬颗粒物落到燃烧室的底部，燃烧室内的受热面不再积累灰烬，使的所述燃烧室内的热交换处于高效状态；

第五步、在第三步中煤层气化产生CO、CH₄和H₂，其中CH₄和H₂作为还原剂，与NO_X发生还原反应，减少NO_X的排放，CH₄和H₂燃烧后有H₂O分子产生，煤层中含有的Ca²⁺和Mg²⁺，分别与H₂O分子和SOx反应最终生成CaSO₄、MgSO₄落入灰烬中，减少SO₂排放。

进一步地，第一步中，测算炉膛后拱的前移位置，根据炉膛内部卡口截面积与后拱的比例确定后拱延长前移的位置，两者比例范围为1：1.3-1:1.8。

进一步地，第三步中燃烧室的温度为1000-1400℃。

进一步地，第五步中实现NO_X和SO₂排放减少，减少50-70％。

进一步地，实现节能减排燃烧的链条炉排锅炉包括：炉体、设置在所述炉体底部的滚动炉排，设置在所述炉体前部的前拱，与前拱贯通的为燃烧室，所述燃烧室的另一侧为引入方向，炉渣排出方向与进煤方向相反；

在所述燃烧室的两侧分别设有一个侧进风口，从所述侧进风口进入的风向相同，使得所述燃烧室内部的火焰旋转燃烧。

进一步地，燃烧室内的引风方向来自炉体的底部，引风方向与煤渣排出方向相反，煤渣排出时带有余火，通过引风将余火带回燃烧室，余火二次燃烧利用。

本发明的有益效果是:

在本发明的工艺步骤中，通过改变风向，来改变了火焰方向，形成火焰涡流，通过火焰旋转增加了燃烧物燃烧，可燃物在火焰涡流中燃烧，灰烬颗粒在重力作用下下沉，不会附着在燃烧室的采热面上，无法形成灰烬积累，实现清洁燃烧，同时因为火焰旋转，在炉膛燃烧室中滞留时间延长，保证足够的换热时间，提高了换热效率。

减少了鼓风机和引风机的送风量，减少用电量，节能，减少燃烧室内的送风量，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由所述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热，温度可达到1000-1300℃；煤层气化产生CO、CH₄和H₂，其中CH₄和H₂作为还原剂，与NO_X发生还原反应，减少NO_X的排放，CH₄和H₂燃烧后有H₂O分子产生，煤层中含有的Ca²⁺和Mg²⁺，分别与H₂O分子和SOx反应最终生成CaSO₄、MgSO₄落入灰烬中，减少SO₂排放，无需外加脱硫塔等环保设备，减少了设备的投入成本。

在本发明的工艺中灰烬颗粒物落到燃烧室的底部，燃烧室内的受热面不再积累灰烬，使的所述燃烧室内的热交换处于高效状态；本发明的工艺是一种高效节能减排的燃烧工艺，可以应用于各种锅炉燃烧工艺中。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的原理示意图。

其中，101-炉体，102-滚动炉排，103-前拱，104-燃烧室，105-侧进风口，106-旋转火焰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中公开了一种链条炉排锅炉的节能减排工艺，包括以下步骤：

第一步、根据不同炉型，测算炉膛后拱的前移位置，通过将上述炉膛后拱沿其前方延长，使后部的火焰向前冲；第一步的目的是逼迫风向前冲，测算炉膛后拱的前移位置，根据炉膛内部卡口截面积与后拱的比例确定后拱延长前移的位置，两者比例范围为1：1.3-1:1.8。

第二步、在炉排两侧分别设置有侧进风口，通过两侧的上述侧进风口进入的风为同向，在本实施例同向进风的含义是如果是顺时针进风，两个进风口都是顺时针进风，如果是逆时针进风，两个进风口都是逆时针，风由上述侧进风口进入后，在燃烧室中形成高速旋转的燃烧火焰，火焰旋转燃烧时，燃烧物在火焰涡流中燃烧，由于重力的作用，灰烬颗粒物在火焰涡流中下沉，灰烬颗粒物不能在燃烧室中的换热面聚集，实现洁净燃烧，并且，火焰旋转燃烧延长其在燃烧室内的滞留时间，延长换热时间。

第三步、在第二步中形成的旋转燃烧的火焰处于燃烧室的上层，然后调节减少鼓风机和引风机的送风量，减少燃烧室内的送风量，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由上述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热，燃烧室的温度为1000-1400℃。

第四步、在上述燃烧室内的煤层以上述第二步和第三步中的燃烧方式进行燃烧，灰烬颗粒物落到燃烧室的底部，燃烧室内的受热面不再积累灰烬，使的上述燃烧室内的热交换处于高效状态。

第五步、在第三步中煤层气化产生CO、CH₄和H₂，其中CH₄和H₂作为还原剂，与NO_X发生还原反应，减少NO_X的排放，CH₄和H₂燃烧后有H₂O分子产生，煤层中含有的Ca²⁺和Mg²⁺，分别与H₂O分子和SOx反应最终生成CaSO₄、MgSO₄落入灰烬中，减少SO₂排放，可达到减排50-70％。

实施例2

如图1所示，本实施例中还公开了实施例1中实现节能减排燃烧的链条炉排锅炉，该锅炉结构主要包括：炉体101、设置在上述炉体101底部的滚动炉排102，设置在上述炉体101前部的前拱103，与前拱103贯通的为燃烧室104，上述燃烧室104的另一侧为引入方向，炉渣排出方向与进煤方向相反；

在上述燃烧室104的两侧分别设有一个侧进风口105，从上述侧进风口105进入的风向相同，如果是顺时针进风，两个进风口都是顺时针进风，如果是逆时针进风，两个进风口都是逆时针，使得上述燃烧室104内部的火焰旋转燃烧。

燃烧室104内的引风方向来自炉体101的底部，引风方向与煤渣排出方向相反，煤渣排出时带有余火，通过引风将余火带回燃烧室，余火二次燃烧利用。

本实施例的工作原理如下：

在本发明的工艺步骤中，通过改变风向，来改变了火焰方向，形成火焰涡流，通过火焰旋转增加了燃烧物燃烧，可燃物在火焰涡流中燃烧，灰烬颗粒在重力作用下下沉，不会附着在燃烧室的采热面上，无法形成灰烬积累，实现清洁燃烧，同时因为火焰旋转，在炉膛燃烧室中滞留时间延长，保证足够的换热时间，提高了换热效率。

减少了鼓风机和引风机的送风量，减少用电量，节能，减少燃烧室内的送风量，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由上述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热，温度可达到1000-1300℃；煤层气化产生CO、CH₄和H₂，其中CH₄和H₂作为还原剂，与NO_X发生还原反应，减少NO_X的排放，CH₄和H₂燃烧后有H₂O分子产生，煤层中含有的Ca²⁺和Mg²⁺，分别与H₂O分子和SOx反应最终生成CaSO₄、MgSO₄落入灰烬中，减少SO₂排放，无需外加脱硫塔等环保设备，减少了设备的投入成本。

在本发明的工艺中灰烬颗粒物落到燃烧室的底部，燃烧室内的受热面不再积累灰烬，使的上述燃烧室内的热交换处于高效状态；本发明的工艺是一种高效节能减排的燃烧工艺，可以应用于各种锅炉燃烧工艺中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、根据不同炉型，测算炉膛后拱的前移位置，通过将所述炉膛后拱沿其前方延长，使后部的火焰向前冲；

第二步、在炉排两侧分别设置有侧进风口，通过两侧的所述侧进风口进入的风为同向，风由所述侧进风口进入后，在燃烧室中形成高速旋转的燃烧火焰，火焰旋转燃烧时，燃烧物在火焰涡流中燃烧，灰烬颗粒物在火焰涡流中下沉，灰烬颗粒物不能在燃烧室中的换热面聚集，火焰旋转燃烧延长其在燃烧室内的滞留时间，延长换热时间；

第三步、在第二步中形成的旋转燃烧的火焰处于燃烧室的上层，然后调节减少鼓风机和引风机的送风量，减少燃烧室内的送风量，使煤层处于欠氧状态，在欠氧状态下，煤层气化，产生CO、CH₄和H₂，然后由所述侧进风口进风供养，气化的混合气体燃烧供热；

第四步、在所述燃烧室内的煤层以所述第二步和第三步中的燃烧方式进行燃烧，灰烬颗粒物落到燃烧室的底部，燃烧室内的受热面不再积累灰烬，使得所述燃烧室内的热交换处于高效状态；

第五步、在第三步中煤层气化产生CO、CH₄和H₂，其中CH₄和H₂作为还原剂，与NO_X发生还原反应，减少NO_X的排放，CH₄和H₂燃烧后有H₂O分子产生，煤层中含有的Ca²⁺和Mg²⁺，分别与H₂O分子和SOx反应最终生成CaSO₄、MgSO₄落入灰烬中，减少SO₂排放。

2.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，第一步中，测算炉膛后拱的前移位置为：根据炉膛内部卡口截面积与后拱的比例确定后拱延长前移的位置，两者比例范围为1：1.3-1:1.8。

3.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，第三步中燃烧室的温度为1000-1400℃。

4.根据权利要求1所述的链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，第五步中实现NO_X和SO₂排放减少，减少50-70％。

5.根据权利要求1-4任意一项中所述的链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，实现节能减排燃烧的链条炉排锅炉包括：炉体、设置在所述炉体底部的滚动炉排，设置在所述炉体前部的前拱，与前拱贯通的为燃烧室，所述燃烧室远离所述前拱的一侧为引入方向，所述引入方向为引风方向，炉渣排出方向与进煤方向相反；

在所述燃烧室的两侧分别设有一个侧进风口，从所述侧进风口进入的风向相同，使得所述燃烧室内部的火焰旋转燃烧。

6.根据权利要求5所述的链条炉排锅炉的节能减排工艺，其特征在于，燃烧室内的引风方向来自炉体的底部，引风方向与煤渣排出方向相反，煤渣排出时带有余火，通过引风将余火带回燃烧室，余火二次燃烧利用。