CN110296392A - 一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：该装置及方法包括炉体、锅体、烟道、烟气回流通道，炉体内设置燃烧区，锅体内设置换热区，换热区内设置高效换热装置，烟气回流通道上设置烟气回流罩及烟气回流调控装置，其具体调控方法如下：a.烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气与空气在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区，调控炉体内燃烧区氧气浓度，调控多孔固体燃料燃烧温度；b.锅体内的高效换热装置可增强换热区换热效率，控制烟道出口烟气温度；c.多孔固体燃料是通过干馏工艺生产的。
Description
技术领域：
本发明专利属于燃料控制燃烧领域，具体涉及一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法。
背景技术：
燃烧目前仍是人类获取能源的主要方式，而各类燃料燃烧给环境带来了很多不利的影响(例如排放出大量温室气体、氮氧化合物、硫化物等)。近十年来我国燃烧技术和装备上虽有很大进步，但仍存在能耗高、能效低、“三废治理”不力，污染较为严重的问题，特别是我国民用散煤的燃烧污染尤为突出。
发明内容：
基于上述现状，本发明提出一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：该装置及方法包括炉体、锅体、烟道、烟气回流通道，炉体内设置燃烧区，锅体内设置换热区，换热区内设置高效换热装置，烟气回流通道上设置烟气回流罩及烟气回流调控装置，其具体调控方法如下：
a.烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气与空气在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区，调控炉体内燃烧区氧气浓度，调控多孔固体燃料燃烧温度；
b.锅体内的高效换热装置可增强换热区换热效率，控制烟道出口烟气温度；
c.多孔固体燃料是通过干馏工艺生产的。
更进一步的技术方案是，烟气回流罩可以是喇叭状的，也可以是其他形状，具有控制抽取高效换热装置降温后烟气量的作用。
更进一步的技术方案是，烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气，与供多孔固体燃料燃烧空气呈一定角度(负90°至正90°)在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区。
更进一步的技术方案是，烟气回流通道上的烟气回流调控装置可调控引出的烟气量，在总氧量不变的基础上将燃烧区氧浓度控制在 10％～21％，调控多孔固体燃料的燃烧温度＜1000℃，控制SO2及NOX生成，降低多孔固体燃料燃烧污染物排放。
更进一步的技术方案是，炉体内燃烧区的氧浓度降低后，多孔固体燃料燃烧反应时间增长，燃烧效率降低；为此，在锅体内设置高效换热装置，用于增强换热区的换热效率，弥补因氧浓度降低而造成的燃烧效率降低的问题。
更进一步的技术方案是，锅体内的高效换热装置可设置一个或多个，高效换热装置既可是三维肋列管的换热方式，也可是翅片管的换热方式。
更进一步的技术方案是，锅体内的水(蒸汽、水+蒸汽)通过高效换热装置内，高温烟气通过高效换热装置外进行充分换热，水(蒸汽、水+蒸汽)经锅体下方被加热介质入口进入高效换热装置，经锅炉上方被加热介质出口流出。
该发明在总氧量不变的前提下通过调控回流烟气与空气预混后供燃料燃烧的氧气浓度，从而控制燃烧温度，降低SO2、NOX生成，减少燃料燃烧污染物排放，达到国家排放标准；另外通过高效换热装置弥补因氧气浓度降低而造成的燃烧效率降低的问题，最终实现燃烧效率不变或增加的前提下，控制燃烧污染物排放，达到国家排放标准的目的。
附图说明
图1为本发明的实施流程图
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，基于上述现状，本发明提出一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：该装置及方法包括炉体、锅体、烟道、烟气回流通道，炉体内设置燃烧区，锅体内设置换热区，换热区内设置高效换热装置，烟气回流通道上设置烟气回流罩及烟气回流调控装置，其具体调控方法如下：
a.烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气与空气在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区，调控炉体内燃烧区氧气浓度，调控多孔固体燃料燃烧温度；
b.锅体内的高效换热装置可增强换热区换热效率，控制烟道出口烟气温度；
c.多孔固体燃料是通过干馏工艺生产的。
烟气回流罩可以是喇叭状的，也可以是其他形状，具有控制抽取高效换热装置降温后烟气量的作用。
烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气，与供多孔固体燃料燃烧空气呈一定角度(负90°至正 90°)在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区。
烟气回流通道上的烟气回流调控装置可调控引出的烟气量，在总氧量不变的基础上将燃烧区氧浓度控制在10％～21％，调控多孔固体燃料的燃烧温度＜1000℃，控制SO2及NOX生成，降低多孔固体燃料燃烧污染物排放。
炉体内燃烧区的氧浓度降低后，多孔固体燃料燃烧反应时间增长，燃烧效率降低；为此，在锅体内设置高效换热装置，用于增强换热区的换热效率，弥补因氧浓度降低而造成的燃烧效率降低的问题。
锅体内的高效换热装置可设置一个或多个，高效换热装置既可是三维肋列管的换热方式，也可是翅片管的换热方式。
锅体内的水(蒸汽、水+蒸汽)通过高效换热装置内，高温烟气通过高效换热装置外进行充分换热，水(蒸汽、水+蒸汽)经锅体下方被加热介质入口进入高效换热装置，经锅炉上方被加热介质出口流出。
除了本实施列明的这种方法，其他与此相关的实施方式亦在本申请保护范围内。
Claims (7)
1.一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：该装置及方法包括炉体、锅体、烟道、烟气回流通道，炉体内设置燃烧区，锅体内设置换热区，换热区内设置高效换热装置，烟气回流通道上设置烟气回流罩及烟气回流调控装置，其具体调控方法如下：
a.烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气与空气在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区，调控炉体内燃烧区氧气浓度，调控多孔固体燃料燃烧温度；
b.锅体内的高效换热装置可增强换热区换热效率，控制烟道出口烟气温度；
c.多孔固体燃料是通过干馏工艺生产的。
2.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：烟气回流罩可以是喇叭状的，也可以是其他形状，具有控制抽取高效换热装置降温后烟气量的作用。
3.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：烟气回流通道上的烟气回流罩及烟气回流调控装置从烟道内引出部分烟气，与供多孔固体燃料燃烧空气呈一定角度(负90°至正90°)在炉体内或炉体外进入燃烧区前充分预混后再进入炉体燃烧区。
4.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：烟气回流通道上的烟气回流调控装置可调控引出的烟气量，在总氧量不变的基础上将燃烧区氧浓度控制在10％～21％，调控多孔固体燃料的燃烧温度＜1000℃，控制SO2及NOX生成，降低多孔固体燃料燃烧污染物排放。
5.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：炉体内燃烧区的氧浓度降低后，多孔固体燃料燃烧反应时间增长，燃烧效率降低；为此，在锅体内设置高效换热装置，用于增强换热区的换热效率，弥补因氧浓度降低而造成的燃烧效率降低的问题。
6.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：锅体内的高效换热装置可设置一个或多个，高效换热装置既可是三维肋列管的换热方式，也可是翅片管的换热方式。
7.根据权利要求1所述的一种具有调控多孔固体燃料燃烧温度及增加燃烧后换热效率的装置及方法，其特征在于：锅体内的水(蒸汽、水+蒸汽)通过高效换热装置内，高温烟气通过高效换热装置外进行充分换热，水(蒸汽、水+蒸汽)经锅体下方被加热介质入口进入高效换热装置，经锅炉上方被加热介质出口流出。
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