CN109578975A - 一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法 - Google Patents

一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法，包括炉体和炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的第一腔体和第二腔体；第一腔体中部设有燃料炉排，燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为两个腔体，一个腔体中设有预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；第二腔体顶部设有汽包，汽包下方分别设有前拱和后拱，前拱与后拱之间形成烟气流通区域，前拱与后拱之间设有燃尽风口。本发明通过改进炉体内的配风方式并通过半焦燃煤区将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气；调节半焦燃烧区的贫氧、燃尽区的富氧及炉膛中部扰动燃尽风的布置方式实现分级燃烧，提高燃料燃尽率。

Description

一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法
技术领域
本发明煤炭燃烧设备领域，涉及一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法。
背景技术
链条炉排锅炉或层燃锅炉在我国数量众多的燃煤工业锅炉中占市场份额在60％以上。其作为一种常见的锅炉结构形式，广泛应用于机械、化工、纺织以及工业和民用采暖等行业。
借助于合理的一次风分配及二次风燃烧辅助，链条炉在理论上可避免NOx的大量生成。
CN 103697459A公开了一种卧式燃煤全自动热水锅炉，其包括炉体，炉体上分别有出水口和回水口，炉体下部设有炉膛，在对应炉膛中部的炉体前侧设有炉门，炉体右侧设有检修门和检查门，炉体左侧下部设有上煤斗，炉膛底部设有链条炉排，链条炉排上侧设有后拱，后拱上侧设有挡尘墙，后拱左侧的上方设有前拱，后拱和前拱形成烟道，烟道与炉体左侧上部的前烟箱连通，前烟箱通过螺纹烟管与后烟箱连接，后烟箱通大气。
CN 102798117A公开了一种具有全覆盖前拱的链条炉排锅炉，包括链条炉排、煤斗、在炉膛内设置的由前到后的全覆盖前拱、在全覆盖前拱下部的炉膛侧墙上设置的组合二次风以及用于将高温烟气导引到上炉膛的导烟拱。
虽然上述锅炉虽然可以提高燃煤效率，但是在实际运行中，在炉排预燃区和主燃区多配送强风，使得炉内大量燃料中的N在富氧气氛下析出燃烧，导致多数链条炉的NOx排放维持在较高水平，造成污染。
发明内容
针对现有技术中炉排配方不合理导致的NOx排放较高，污染严重等问题，本发明提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉及其处理方法。本发明通过新增燃料炉排，改进炉体内的配风方式，实现炉体内燃料的低温、贫氧热解气化，并通过半焦燃煤区转化为无害的氮气；同时，通过调整炉体内前拱和后拱的设置方式，调节半焦燃烧区的贫氧、燃尽区的富氧及炉膛中部扰动燃尽风的布置方式实现分级燃烧，提高了燃料燃尽率，特别是较难燃尽的洁净燃料型煤的燃尽率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，所述链条炉排锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，一个腔体中设有预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，前拱与后拱之间形成烟气流通区域，前拱与后拱之间设有燃尽风口。
本发明中，所述“第一”和“第二”仅仅是为了在命名上进行区分，并不是对设备或装置使用顺序上的限制。
本发明中，第一腔体中燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为两个腔体，一个腔体用于通入预燃风与燃煤在低温贫氧状态下进行预热解，即形成贫氧热解气化区，以减少NOx的形成；另一腔体用于热解气的流通。
本发明中，第一隔板将炉体内部的半焦燃烧区分为两部分，一部分为位于燃料炉排下方的半焦燃烧区，该半焦燃烧区为贫氧热解气化区的燃料热解提供热量；另一部分为位于前拱和后拱之间的高温燃烧区。
热解后的燃料随炉排的转动向下进入半焦燃烧区，热解产生的热解气从第二隔板与燃料炉排之间的间隙向下进入半焦燃烧区用于降低NOx和控制燃烧强度。
本发明中，燃尽风口与前拱和后拱形成的区域形成了一个扰动流场，进而促进可燃气体的燃烧。
本发明所述的分级燃烧的燃煤锅炉即适用于层燃锅炉也适用于链条炉排锅炉，包括新建层燃锅炉或对已有链条炉排锅炉进行改造。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板一侧，且与第一隔板相对的炉壁之间留有间隙，在燃料炉排上方第一隔板侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口。即，燃料炉排的位置在第一腔体中靠近第一隔板一侧，与第一隔板相对的炉壁之间留有的间隙用于流通热解后产生的燃料以及部分热解气。
优选地，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于炉壁一侧，且与第一隔板之间留有间隙，在燃料炉排上方炉壁一侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口。即，燃料炉排的位置在第一腔体中靠近炉壁一侧，与第一隔板之间留有的间隙用于流通热解后产生的燃料以及部分热解气。
优选地，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板与炉壁之间，与第一隔板和炉壁之间均留有缝隙，在燃料炉排上方的两个腔体内任意一个腔体中设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口。即，燃料炉排的位置在第一隔板与炉壁之间，与第一隔板和炉壁之间留有的缝隙用于流通热解后产生的燃料以及部分热解气。
作为本发明优选的技术方案，所述前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，该隔板可为浇注料拱墙，其形状可根据不同挥发分的煤种进行调整。
优选地，所述前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙，以便燃料在链条炉排上运行通过。
本发明中，所述前拱在于引导半焦燃烧区中产生的烟气进入高温燃烧区，其形状的设定在于可以引导烟气顺利进入高温燃烧区；同时，所述前拱还起到限制燃料层高度的作用，并引导以烟气流通区域的烟气进入高温燃烧区。
优选地，所述后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板。
优选地，所述倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°，例如60°、62°、64°、66°、68°或70°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，该倾斜隔板在于引导产生的高温烟气进入高温燃烧区，以上烟气在燃尽风的作用下充分燃烧。
优选地，所述前拱与后拱之间形成烟气流通区域为上小下大的空间，燃尽风口位于烟气流通区域上部。即，烟气流通区域右下至上逐渐缩小，在烟气流通区域逐渐缩小的流体区域内设置燃尽风口，以便为高温烟气的燃烧提供充足的氧气，并使高温烟气集中燃烧。
作为本发明优选的技术方案，所述风室的个数≥2，例如2、3、4、5、6、7、8、9或10等以及更多，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，其根据链条炉排的长度以及炉体中半焦燃烧区和高温燃尽区的长度进行设置。
优选地，所述汽包中包括汽水分离装置。所述汽包为本领域常规装置，故对其结构不再赘述。
作为本发明优选的技术方案，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，燃料炉排位于第一隔板一侧，且与第一隔板相对的炉壁之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在燃料炉排上方第一隔板侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
作为本发明优选的技术方案，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，燃料炉排位于炉壁一侧，且与第一隔板之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在炉壁一侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
作为本发明优选的技术方案，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板与炉壁之间，与第一隔板和炉壁之间均留有缝隙，于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，任意一个腔体中设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
第二方面，本发明提供了上述燃煤锅炉的处理方法，所述方包括以下步骤：
(a)将燃料从加煤口加入，在预燃风的作用下进行贫氧热解，产生焦油、热解气和半焦；
(b)步骤(a)产生的焦油、热解气和半焦向下运动，进行半焦燃烧；
(c)步骤(b)所述半焦燃烧产生的烟气在燃尽风作用下进行高温燃烧，燃烧后的烟气热交换后排出炉体，半焦燃烧产生的炉渣排出炉体。
本发明中，所述燃煤从加料口加入后，在贫氧热解气化区中与预燃风进行贫氧热解，热解产生的热解气通过腔体流通入半焦燃烧区，产生的焦油和半焦在燃煤炉排的作用下向下运动至半焦燃烧区，进行半焦燃烧；
半焦燃烧区产生的烟气在前拱的引导下进入高温燃烧区，产生的渣体在链条炉排的作用下进入高温燃烧区，再通过链条炉排经热回收冷却后排出炉体；
进入高温燃烧区的高温烟气在前拱和后拱的导流下，与燃尽风进行高温燃烧，并通过燃尽风口为高温燃烧提供充足的氧气，保证燃料燃尽。
作为本发明优选的技术方案，步骤(a)所述燃料为洁净型煤。
优选地，步骤(a)所述贫氧热解中氧体积含量为小于3％，例如2.5％、2％、1.5％、1％或0.5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(a)所述贫氧热解的温度为500℃～550℃，例如500℃、510℃、520℃、530℃、540℃或550℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述半焦燃烧的温度为800℃～950℃，例如800℃、830℃、850℃、870℃、900℃、930℃或950℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(c)所述高温燃烧中通入的燃尽风的氧含量为为空气。
优选地，步骤(c)所述高温燃烧的燃烧温度为950℃～1050℃，例如950℃、970℃、1000℃、1030℃或1050℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(c)所述燃烧后的烟气中SO2＜400mg/nm3，NOx＜200mg/nm3，CO＜300mg/Nm3，烟尘＜50mg/Nm3。
作为本发明优选的技术方案，所述方包括以下步骤：
(a)将燃料从加煤口加入炉体，在预燃风的作用下在燃料炉排上方进行贫氧热解，贫氧热解的氧体积含量为＜3％，贫氧热解的温度为500℃～550℃，产生焦油、热解气和半焦；
(b)步骤(a)产生的焦油、热解气和半焦向下运动，在第一腔体下部的链条炉排上进行半焦燃烧，半焦燃烧的温度为800℃～950℃；
(c)步骤(b)所述半焦燃烧产生的烟气在链条炉排的作用下进入烟气流通区域，在燃尽风作用下进行高温燃烧，高温燃烧中通入的燃尽风为空气，燃烧温度为950℃～1050℃，燃烧后的烟气热交换后排出炉体，半焦燃烧产生的炉渣在链条炉排的作用下进入第二腔体，经燃烧和热回收冷却后排出炉体。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在炉体内增设燃料炉排，实现燃料的低温贫氧热解气化，再通过调整炉体内前拱和后拱的设置方式，调节半焦燃烧区的贫氧、燃尽区的富氧及炉膛中部扰动燃尽风的布置方式实现分级燃烧，提高了燃料燃尽率，使燃料燃尽率达到95％以上；同时，降低了烟气中污染物的排放量，使NOx排放量低于200mg/nm3，CO排放量低于300mg/Nm3，SO2＜400mg/nm3，烟尘＜50mg/Nm3，并且不产生黑烟。
附图说明
图1为本发明实施例1中所述燃煤锅炉的结构示意图；
图2为本发明实施例2中所述燃煤锅炉的结构示意图；
其中，1-链条炉排，2-风室，3-第一隔板，4-燃料炉排，5-第二隔板，6-预燃风进风口，7-加煤口，8-汽包，9-前拱，10-后拱，11-燃尽风口。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排1，链条炉排1下方设有风室2，于炉体内纵向设置第一隔板3将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排4，第一腔体中于燃料炉排4上方纵向设有第二隔板5，将燃料炉排4上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，一个腔体中设有预燃风进风口6，并于该腔体顶部设有加煤口7；
第二腔体顶部设有汽包8，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱9，于第一隔板3相对的炉壁上设有后拱10，前拱9与后拱10之间形成烟气流通区域，前拱9与后拱10之间设有燃尽风口11。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，如图1所示，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排1，链条炉排1下方设有风室2，于炉体内纵向设置第一隔板3将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排4，燃料炉排4位于第一隔板3一侧，且与第一隔板3相对的炉壁之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排4上方纵向设有第二隔板5，将燃料炉排4上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在燃料炉排4上方第一隔板3侧的腔体内设预燃风进风口6，并于该腔体顶部设有加煤口7；
第二腔体顶部设有汽包8，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱9，前拱9包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱9底部与链条炉排1之间留有空隙，以便燃料在链条炉排1上运行通过；于第一隔板3相对的炉壁上设有后拱10，后拱10包括固定于第一隔板3相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为65°；前拱9与后拱10之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱9与后拱10之间设有燃尽风口11，燃尽风口11位于烟气流通区域的上部。
实施例2：
本实施例提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，如图2所示，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排1，链条炉排1下方设有风室2，于炉体内纵向设置第一隔板3将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排4，燃料炉排4位于炉壁一侧，且与第一隔板3之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排4上方纵向设有第二隔板5，将燃料炉排4上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在炉壁一侧的腔体内设预燃风进风口6，并于该腔体顶部设有加煤口7；
第二腔体顶部设有汽包8，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱9，前拱9包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱9底部与链条炉排1之间留有空隙，以便燃料在链条炉排1上运行通过；于第一隔板3相对的炉壁上设有后拱10，后拱10包括固定于第一隔板3相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°；前拱9与后拱10之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱9与后拱10之间设有燃尽风口11，燃尽风口11位于烟气流通区域的上部。
实施例3：
本实施例提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排1，链条炉排1下方设有风室2，于炉体内纵向设置第一隔板3将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
所述第一腔体中部设置的燃料炉排4位于第一隔板3与炉壁之间，与第一隔板3和炉壁之间均留有缝隙，于燃料炉排4上方纵向设有第二隔板5，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，靠近第一隔板3的腔体中设预燃风进风口6，并于该腔体顶部设有加煤口7；
第二腔体顶部设有汽包8，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱9，前拱9包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱9底部与链条炉排1之间留有空隙，以便燃料在链条炉排1上运行通过；于第一隔板3相对的炉壁上设有后拱10，后拱10包括固定于第一隔板3相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为70°；前拱9与后拱10之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱9与后拱10之间设有燃尽风口11，燃尽风口11位于烟气流通区域的上部。
实施例4：
本实施例提供了一种分级燃烧的燃煤锅炉，所述燃煤排锅炉的结构参照实施例3中结构，区别仅在于：在靠近炉壁一侧的腔体中设预燃风进风口6，并于该腔体顶部设有加煤口7。
实施例5：
本实施例提供了实施例1中所述燃煤锅炉的处理方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将燃料洁净型煤从加煤口7加入炉体，在预燃风进风口6通入的预燃风的作用下在燃料炉排4上方进行贫氧热解，贫氧热解的氧体积含量为＜3％，贫氧热解的温度为530℃左右，产生焦油、热解气和半焦；
(b)步骤(a)产生的焦油、热解气和半焦向下运动至第一腔体下部的链条炉排1上进行半焦燃烧，半焦燃烧的温度为900℃左右；
(c)步骤(b)所述半焦燃烧产生的烟气在链条炉排1的作用下进入烟气流通区域，在燃尽风作用下进行高温燃烧，高温燃烧中通入的燃尽风空气，燃烧温度为1000℃左右，燃烧后的烟气热交换后排出炉体，半焦燃烧产生的炉渣在链条炉排1的作用下进入第二腔体，经燃烧和热回收冷却后排出炉体。
本实施例所述燃煤锅炉可以使燃料燃尽率达到96％以上；同时，降低了烟气中污染物的排放量，使NOx排放量低于180mg/nm3，CO排放量低于280mg/Nm3，SO2排放量低于370mg/nm3，烟尘排放量低于50mg/Nm3，不产生黑烟。
实施例6：
本实施例提供了实施例2中所述燃煤锅炉的处理方法，所述方法参照实施例5中的步骤，区别仅在于：步骤(a)中贫氧热解的氧含量为＜3％，贫氧热解的温度为500℃；步骤(b)中半焦燃烧的温度为850℃；步骤(c)中高温燃烧的燃烧温度为950℃。
本实施例所述燃煤锅炉可以使燃料燃尽率达到95％以上；同时，降低了烟气中污染物的排放量，使NOx排放量低于200mg/nm3，CO排放量低于300mg/nm3，SO2排放量低于400mg/nm3，烟尘排放量低于50mg/Nm3，不产生黑烟。
实施例7：
本实施例提供了实施例3中所述燃煤锅炉的处理方法，所述方法参照实施例5中的步骤，区别仅在于：步骤(a)中贫氧热解的氧体积含量＜3％，贫氧热解的温度为550℃；步骤(b)中半焦燃烧的温度为950℃；步骤(c)中高温燃烧的燃烧温度为1050℃。
本实施例所述燃煤锅炉可以使燃料燃尽率达到95％以上；同时，降低了烟气中污染物的排放量，使NOx排放量低于200mg/nm3，CO排放量低于300mg/nm3，SO2排放量低于400mg/nm3，烟尘排放量低于50mg/Nm3，不产生黑烟。
对比例1：
本对比例提供了一种燃煤锅炉，所述燃煤锅炉的结构参照实施例1中结构，区别在于：本对比例所述燃煤锅炉中不设置燃料炉排4，从加煤口7加入的燃料煤直接掉落于链条炉排1上进行燃烧，然后再向后运行进行高温燃烧。
本对比例所述燃煤锅炉由于未设置燃料炉排4，会使燃烧强度无法有效控制，进而燃料燃尽率低于80％；排放的烟气中，NOx排放量为260mg/Nm3以上，CO排放量为＞500mg/nm3，同时会产生黑烟。
对比例2：
本对比例提供了一种燃煤锅炉，所述燃煤锅炉的结构参照实施例1中结构，区别在于：本对比例所述燃煤锅炉中不设置第二隔板5，从加煤口7加入的燃料煤直接掉落于燃料炉排4上进行燃烧，然后再向下运行进行半焦燃烧。
本对比例所述燃煤锅炉由于未设置第二隔板5，不利用主燃区燃烧强度的控制，进而燃料燃尽率仅为85％左右；排放的烟气中，NOx排放量为260mg/Nm3以上，CO排放量为＞500mg/Nm3。
对比例3：
本对比例提供了一种燃煤锅炉，所述燃煤锅炉的结构参照实施例1中结构，区别在于：本对比例所述燃煤锅炉中不设置前拱9外，即烟气不经前拱9的引导进入高温燃烧区。
本对比例所述燃煤锅炉由于未设置前拱9，即没有形成一个辐射区，会使主燃区和燃尽区的辐射热无法有效利用，进而燃料燃尽率仅为85％；排放的烟气中，NOx排放量为260mg/Nm3以上，CO排放量为大于500mg/Nm3。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明通过在炉体内增设燃料炉排，实现燃料的低温贫氧热解气化，再通过调整炉体内前拱和后拱的设置方式，调节半焦燃烧区的贫氧、燃尽区的富氧及炉膛中部扰动燃尽风的布置方式实现分级燃烧，提高了燃料燃尽率，使燃料燃尽率达到95％以上；同时，降低了烟气中污染物的排放量，使排放的烟气中SO2＜400mg/nm3，NOx＜200mg/nm3，CO＜300mg/Nm3，烟尘＜50mg/Nm3，不产生黑烟。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种分级燃烧的燃煤锅炉，其特征在于，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，一个腔体中设有预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，前拱与后拱之间形成烟气流通区域，前拱与后拱之间设有燃尽风口。
2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板一侧，且与第一隔板相对的炉壁之间留有间隙，在燃料炉排上方第一隔板侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
优选地，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于炉壁一侧，且与第一隔板之间留有间隙，在燃料炉排上方炉壁一侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
优选地，所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板与炉壁之间，与第一隔板和炉壁之间均留有缝隙，在燃料炉排上方的两个腔体内任意一个腔体中设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口。
3.根据权利要求1或2所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述前拱包括向第二腔体内弯折的隔板；
优选地，所述前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；
优选地，所述后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板；
优选地，所述倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；
优选地，所述前拱与后拱之间形成烟气流通区域为上小下大的空间，燃尽风口位于烟气流通区域上部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述风室的个数≥2；
优选地，所述汽包中包括汽水分离装置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，燃料炉排位于第一隔板一侧，且与第一隔板相对的炉壁之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在燃料炉排上方第一隔板侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
6.根据权利要求1-4任一项所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
其中，第一腔体中部设有燃料炉排，燃料炉排位于炉壁一侧，且与第一隔板之间留有间隙，第一腔体中于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，在炉壁一侧的腔体内设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
7.根据权利要求1-4任一项所述的燃煤锅炉，其特征在于，所述燃煤锅炉包括炉体和设于炉体下部的链条炉排，链条炉排下方设有风室，于炉体内纵向设置第一隔板将炉体内分为两个底部连通的腔体，分别为第一腔体和第二腔体；
所述第一腔体中部设置的燃料炉排位于第一隔板与炉壁之间，与第一隔板和炉壁之间均留有缝隙，于燃料炉排上方纵向设有第二隔板，将燃料炉排上方的腔体分为顶部和底部均连通的两个腔体，任意一个腔体中设预燃风进风口，并于该腔体顶部设有加煤口；
第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第一隔板一侧设有前拱，前拱包括向第二腔体内弯折的隔板，前拱底部与所述链条炉排之间留有空隙；于第一隔板相对的炉壁上设有后拱，后拱包括固定于第一隔板相对的炉壁上且向炉体内延伸设置的倾斜隔板，倾斜隔板与炉壁之间夹角为60°～70°；前拱与后拱之间形成上小下大的烟气流通区域，前拱与后拱之间在烟气流通区域上部设有燃尽风口。
8.一种采用如权利要求1-4任一项所述的燃煤锅炉的处理方法，其特征在于，所述方包括以下步骤：
(a)将燃料从加煤口加入，在预燃风的作用下进行贫氧热解，产生焦油、热解气和半焦；
(b)步骤(a)产生的焦油、热解气和半焦向下运动，进行半焦燃烧；
(c)步骤(b)所述半焦燃烧产生的烟气在燃尽风作用下进行高温燃烧，燃烧后的烟气热交换后排出炉体，半焦燃烧产生的炉渣排出炉体。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，步骤(a)所述燃料为洁净型煤；
优选地，步骤(a)所述贫氧热解中氧体积含量为＜3％；
优选地，步骤(a)所述贫氧热解的温度为500℃～550℃；
优选地，步骤(b)所述半焦燃烧的温度为800℃～950℃；
优选地，步骤(c)所述高温燃烧中通入的燃尽风为空气；
优选地，步骤(c)所述高温燃烧的燃烧温度为950℃～1050℃；
优选地，步骤(c)所述燃烧后的烟气中SO2＜400mg/nm3，NOx＜200mg/nm3，CO＜300mg/Nm3，烟尘＜50mg/Nm3。
10.根据权利要求8或9所述的处理方法，其特征在于，所述方包括以下步骤：
(a)将燃料从加煤口加入炉体，在预燃风的作用下在燃料炉排上方进行贫氧热解，贫氧热解的氧体积含量为＜3％，贫氧热解的温度为500℃～550℃，产生焦油、热解气和半焦；
(b)步骤(a)产生的焦油、热解气和半焦向下运动，在第一腔体下部的链条炉排上进行半焦燃烧，半焦燃烧的温度为800℃～950℃；
(c)步骤(b)所述半焦燃烧产生的烟气在链条炉排的作用下进入烟气流通区域，在燃尽风作用下进行高温燃烧，高温燃烧中通入的燃尽风为空气，燃烧温度为950℃～1050℃，燃烧后的烟气热交换后排出炉体，半焦燃烧产生的炉渣在链条炉排的作用下进入第二腔体，经燃烧和热回收冷却后排出炉体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110686276A (zh) * 2019-10-31 2020-01-14 兖矿集团有限公司 一种分级燃烧的常压热水炉具及其使用方法
CN113819455A (zh) * 2021-07-22 2021-12-21 华能巢湖发电有限责任公司 一种多段式降低锅炉NOx的方法及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403737A (zh) * 2001-09-04 2003-03-19 中国科学院过程工程研究所 原煤的层状解耦式燃烧技术及机械层状解耦式燃烧炉
EP1607681A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-21 Certo S.r.l. Method and apparatus for high temperature heat treatment of combustible material in particular waste
CN102563614A (zh) * 2010-11-01 2012-07-11 中国科学院过程工程研究所 一种预燃式机械炉排解耦燃烧炉及其燃烧方法
CN204042863U (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 山东百川集大环境工程有限公司 一种链条燃煤锅炉
CN104864389A (zh) * 2015-05-08 2015-08-26 哈尔滨华氏海德科技发展有限公司 一种可实现煤部分气化燃烧的链条炉排

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403737A (zh) * 2001-09-04 2003-03-19 中国科学院过程工程研究所 原煤的层状解耦式燃烧技术及机械层状解耦式燃烧炉
EP1607681A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-21 Certo S.r.l. Method and apparatus for high temperature heat treatment of combustible material in particular waste
CN102563614A (zh) * 2010-11-01 2012-07-11 中国科学院过程工程研究所 一种预燃式机械炉排解耦燃烧炉及其燃烧方法
CN204042863U (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 山东百川集大环境工程有限公司 一种链条燃煤锅炉
CN104864389A (zh) * 2015-05-08 2015-08-26 哈尔滨华氏海德科技发展有限公司 一种可实现煤部分气化燃烧的链条炉排

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110686276A (zh) * 2019-10-31 2020-01-14 兖矿集团有限公司 一种分级燃烧的常压热水炉具及其使用方法
CN113819455A (zh) * 2021-07-22 2021-12-21 华能巢湖发电有限责任公司 一种多段式降低锅炉NOx的方法及设备
CN113819455B (zh) * 2021-07-22 2024-03-08 华能巢湖发电有限责任公司 一种多段式降低锅炉NOx的方法及设备

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