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)境保護和能源問題越來越緊密地影響到人們的生活和國民經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)前我國發(fā)展中的一個重大問題，我國的“十一五”規(guī)劃中提出了兩項目標(biāo)，就是在今后五年，單位GDP的增長，能源消耗要降低20％，污染物的排放要降低10％。國務(wù)院總理溫家寶在第六次全國環(huán)境保護大會上發(fā)表重要講話中強調(diào)“保護環(huán)境關(guān)系到我國現(xiàn)代化建設(shè)的全局和長遠發(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)識我國環(huán)境形勢的嚴(yán)峻性和復(fù)雜性，充分認(rèn)識加強環(huán)境保護工作的重要性和緊迫性，把環(huán)境保護擺在更加重要的戰(zhàn)略位置，以對國家、對民族、對子孫后代高度負(fù)責(zé)的精神，切實做好環(huán)境保護工作，推動經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展?！钡侥壳盀橹?，人類的能源結(jié)構(gòu)仍然是以燃煤和燃油為主，并且在未來的20年內(nèi)不會改變，然而，隨著環(huán)境保護形勢的日益嚴(yán)峻及化石燃料的日漸枯竭，人類必須實現(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，并同時實現(xiàn)清潔燃燒以減少對環(huán)境的污染；二是開發(fā)新能源，并積極利用可再生能源。
我國是煤炭生產(chǎn)大國，也是煤炭消耗大國，在我國的能源結(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，但是長期以來，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)備還不能達到完全消除燃煤對環(huán)境的污染。
生物質(zhì)能是太陽能通過光合作用轉(zhuǎn)化而來的，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)資源尚無統(tǒng)計。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，垃圾隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及城市規(guī)模的不斷擴大而迅速增加，對這些垃圾如不進行及時處理，將會污染環(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、價格高、熱效率低的情況。
經(jīng)檢索專利文獻，中國專利授權(quán)公告號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、進水口、出水口、前拱、后拱、爐門、鏈驅(qū)動爐排、進風(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，前拱與第一個爐墻的空間為氣化燃燒室，第一個爐墻與第二個爐墻的空間為炭化燃燒室，第二個爐墻至第三個爐墻的空間為燃燼室，第三個爐墻與外墻體的空間為沉灰室。該實用新型專利是對現(xiàn)有鍋爐進行技術(shù)改造，其燃燒效率及對環(huán)境的污染將有所改善，但該實用新型的氣化燃燒室、炭化燃燒室、燃燼室、沉灰室依鏈驅(qū)動爐排及煙氣的運動方向呈水平排列，容易發(fā)生機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，并同時實現(xiàn)清潔燃燒以減少對環(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，進煤口由燃料供給裝置上的煤層進行與外界的隔離。固態(tài)燃料在氣化燃燒室內(nèi)進行預(yù)熱、烘干、氣化、脫硫/脫氯、揮發(fā)物逸出燃燒、燃料層燃燒。運行時，把固態(tài)燃料通過燃料供給裝置進入到氣化燃燒室內(nèi)，并被撒布在上層爐排上，當(dāng)燃料中含有煤或垃圾時，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)，用來抑制煤煙的生成并與熾熱的炭化合為氣體燃料，以實現(xiàn)增值燃燒，經(jīng)過預(yù)熱的空氣由一次供風(fēng)裝置通過風(fēng)嘴或布風(fēng)板送入氣化燃燒室燃料層的上部，燃料層由上而下進行燃燒，燃料在干餾過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┻^上層爐排上的熾熱燃料層進入到爐膛，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┻^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——氫氣和一氧化碳，在氣化燃燒室中未燃燼的揮發(fā)物及生成的氣態(tài)還原物在爐膛中得到由二次供風(fēng)裝置送來的二次風(fēng)而進行二次燃燒，在這一過程中，氣化燃燒室中產(chǎn)生的煤煙及CnHm也在穿過熾熱的燃料層時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，再由下層活動爐排運送進爐膛、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)過預(yù)熱的空氣。通過調(diào)節(jié)進入到氣化燃燒室中水蒸汽的量來調(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)象將會生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團、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，用這種方法來活化分解水分子，效率高、能耗低，把經(jīng)過活化后的水分子再噴入氣化燃燒室的措施，來獲取更高的氣化率，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燃燒，同時也為了實現(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爐膛，用反饋的高溫?zé)煔鈦頂_動爐膛的氣流。本發(fā)明的燃燒工藝在固體燃料的燃燒過程沒有煤煙產(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，由于在燃燒的初期就脫去了氯組分，因而也不會生成劇毒物二惡英；可通過控制爐膛的溫度或?qū)崿F(xiàn)低氧燃燒來抑制有害物高氧化氮(NOx)的生成；煙氣中粉塵可通過除塵裝置除去，二氧化碳可通過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)采用通入水來冷卻爐排時，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)通入空氣來冷卻上層爐排時，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。下層爐排包括活動爐排或固定爐排，所述的活動爐排包括往復(fù)爐排/或鏈條爐排/或搖動爐排/或振動爐排，往復(fù)爐排或鏈條爐排由電機通過變速箱驅(qū)動，通過爐排的行進把燃炭依次送入主燃燒區(qū)、燃燼區(qū)、灰渣室，在行進爐排的下方有風(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，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)燃料為煤或垃圾時或燃料中含有煤或垃圾時，把脫硫/脫氯劑摻入到燃料中一起送入氣化燃燒室進行燃燒。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，鍋爐的整個運行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、鍋筒、爐膛輻射受熱面、對流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置組成，為了實現(xiàn)無污染排放，運行系統(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)計制造；所述的窯爐運行系統(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)計制造；所述的垃圾焚燒爐運行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、鍋筒、爐膛輻射受熱面、對流受熱面、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、自動排氣裝置、測溫裝置、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、有機質(zhì)垃圾氣化設(shè)備，設(shè)備的運行系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、余熱鍋爐、對流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、凈化分離裝置、壓縮機、冷卻裝置、氣柜組成，其中余熱鍋爐、對流受熱面、尾部余熱回收裝置、除塵裝置、凈化分離裝置、壓縮機、冷卻裝置、氣柜采用公知的技術(shù)設(shè)計制造。
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械拋煤機或風(fēng)力-機械拋煤機，拋煤機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，拋煤機煤斗內(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)管接入口進入風(fēng)室，再由布風(fēng)孔進入到氣化燃燒室內(nèi)；下層固定爐排/或活動爐排在氣化燃燒室和爐膛的下方，所述的活動爐排為機械往復(fù)爐排/或機械鏈條爐排/或搖動爐排/或振動爐排；空氣預(yù)熱器安裝在尾部的對流區(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、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行保溫，一次供風(fēng)裝置向氣化燃燒室、活動爐排的下方提供經(jīng)過預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛提供經(jīng)過預(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爐膛，用米擾動爐膛內(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燃燒，實現(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/或有機質(zhì)垃圾氣化設(shè)備時，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、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛/或窯道、煙氣通道、蒸汽過熱器、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)機組成，其中拋煤機包括機械拋煤機或風(fēng)力-機械拋煤機，拋煤機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)有鍋爐的對流受熱面，蒸汽過熱器、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)過凈化裝置及二氧化碳回收，無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)過預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛內(nèi)提供經(jīng)過預(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爐膛，用來擾動爐膛內(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，實現(xiàn)了固態(tài)燃料的潔凈燃燒和增值燃燒，減少了對環(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一步的說明，但各附圖及以下所述的具體實施方式
均不構(gòu)成對本發(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)明其中一個方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明另一個方案的鍋爐本體結(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.擾動風(fēng)噴嘴，18B.沖刷風(fēng)噴嘴，19.炭燃燒區(qū)風(fēng)室，20.點火/撥火門，21.防焦箱，22.上層的水冷式固定爐排，23.爐排驅(qū)動裝置，24.水冷爐排的下集箱，25A.風(fēng)力-機械拋煤機，25B.機械拋煤機，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。
具體實施例方式
圖1至圖4為本發(fā)明實施例中的鍋爐設(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)室和爐膛的相對位置構(gòu)成，炭在爐排上燃燒。設(shè)備使用煤、有機質(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，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室進行燃燒。鍋爐運行時，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→穿過預(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→爐膛→對流傳熱通道→尾部余熱回收裝置→除塵裝置→煙氣凈化裝置→大氣。在煙氣穿過燃燒的燃料層時，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也在穿過燃燒的燃料層時或在爐膛的二次燃燒過程中被轉(zhuǎn)化燃燼。圖2所示的實施例是在圖1的實施例基礎(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)，來抑制煤煙及實現(xiàn)增值燃燒，設(shè)置二次供風(fēng)裝置，把經(jīng)過預(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，對煙氣進行分離凈化、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、對流傳熱通道、蒸汽過熱器、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，把脫硫/脫氯劑摻入燃料中一起送入氣化燃燒室進行燃燒。圖2實施例的煙氣流程為氣化燃燒室→穿過預(yù)燃區(qū)的熾熱燃料層→爐膛→對流傳熱通道→蒸汽過熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→除塵裝置→煙氣凈化裝置→大氣。圖3所示的實施例是在圖2實施例的基礎(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)過活化后的水分子噴進氣化燃燒室，可以更好與煤煙、焦油、CnHm進行化合、轉(zhuǎn)化，以更有效的消除煤煙、實現(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所示的實施例是在圖3實施例的基礎(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)煔鈦頂_動爐膛的氣流，以加速爐膛中空氣與燃料的混合來促進燃燒，以此來實現(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、自動排氣閥、測溫裝置組成。
圖6所示的實施例為本發(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、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，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)備運行時，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。對流傳熱通道包括余熱鍋爐，尾部余熱回收裝置包括蒸汽過熱器、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→對流傳熱通道→蒸汽過熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→除塵裝置→凈化分離裝置→壓縮機→冷卻裝置→氣柜→合成燃?xì)廨敵鲅b置。
圖8所示的實施例為本發(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，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)備運行時，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所示的實施例為本發(fā)明其中一個方案的鍋爐本體結(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-機械拋煤機(25A)，風(fēng)力-機械拋煤機(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(25A)上的供風(fēng)噴口(26)向氣化燃燒室(28)內(nèi)提供經(jīng)過預(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)均有各自獨立的調(diào)節(jié)風(fēng)門；爐膛(34)的炭燃燒區(qū)域有點火/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)的前部有攪動風(fēng)噴嘴(18A)，沖刷風(fēng)噴嘴(18B)及攪動風(fēng)噴嘴(18A)風(fēng)源為鍋爐尾部的高溫?zé)煔夥答伓鴣?，二次風(fēng)經(jīng)過預(yù)熱后也通過沖刷風(fēng)噴嘴(18B)及攪動風(fēng)噴嘴(18A)進入到爐膛(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)。本實施例的氣化燃燒室(28)及爐膛(34)前端的圍護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低的煤種也不易結(jié)焦。采用往復(fù)爐排，使燃料層松動前進，增加炭與空氣的接觸，易于燃燼。鍋爐運行時，拋煤機(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)過預(yù)熱的空氣由拋煤機(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)生的煙氣向下穿過燃燒的燃料層進入爐膛(34)，燃炭漏落到下層的往復(fù)爐排(14A)上繼續(xù)燃燒，并由爐排帶動進入爐膛的主燃燒區(qū)、燃燼區(qū)，直至燃燼。本實施例把水蒸汽通過水蒸汽噴嘴(27)噴入氣化燃燒室(28)內(nèi)，以抑制煤煙的生成及實現(xiàn)增值燃燒，并且通過安裝在氣化燃燒室(28)側(cè)面爐墻上的溫度傳感器(30)來獲得氣化燃燒室(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┻^水冷式固定爐排(22)上的燃料層進入到爐膛(34)進行二次燃燒，然后與炭燃燒產(chǎn)生的熱氣流混合通過爐膛后部隔墻(7)的窗口進入后煙室(4)，再由后煙室(4)通過煙氣窗(6)折進兩側(cè)的排管受熱區(qū)(圖中未示出)，再由側(cè)面排管區(qū)通過煙氣窗(32)折入到前煙箱(33)，再由前煙箱(33)通過煙氣管(2)到達煙氣輸出接口(3)，再由煙氣輸出接口(3)通過蒸汽過熱器、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所示的實施例為本發(fā)明另一個方案的鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖，其主要結(jié)構(gòu)、運行方式及煙氣流程與圖9的實施例相同。在圖10的實施例中，下層的機械爐排為鏈條爐排(14B)；拋煤口外側(cè)的燃料供給裝置為機械拋煤機(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)過預(yù)熱的空氣由布風(fēng)板(39)上的空氣接入口(40)進入風(fēng)室，再通過噴風(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進行轉(zhuǎn)化、化合，可以更有效的消除煤煙、實現(xiàn)增值燃燒。圖10實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)，用來抑制煤煙的生成并與熾熱的炭化合為氣體燃料，空氣通過風(fēng)嘴或布風(fēng)板送入氣化燃燒室內(nèi)燃料層的上部，燃料層由上而下進行燃燒，燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獯┻^上層爐排上的熾熱燃料層進入到爐膛，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，再由下層活動爐排運送進爐膛、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)進入氣化燃燒室內(nèi)水蒸汽的量來調(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爐膛，用反饋的高溫?zé)煔鈦頂_動爐膛內(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爐排，所述的活動爐排包括往復(fù)爐排/或鏈條爐排/或搖動爐排/或振動爐排。
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，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械拋煤機或風(fēng)力-機械拋煤機，拋煤機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，拋煤機煤斗內(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)管接入口進入風(fēng)室，再由布風(fēng)孔進入到氣化燃燒室內(nèi)；下層固定爐排/或活動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、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)過預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛提供經(jīng)過預(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，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、水蒸汽輸入裝置、氣化燃燒室、爐膛/或窯道、煙氣通道、蒸汽過熱器、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)有鍋爐的對流受熱面，蒸汽過熱器、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)過預(yù)熱的空氣，二次供風(fēng)裝置向爐膛內(nèi)提供經(jīng)過預(yù)熱的空氣。當(dāng)設(shè)備為氣化裝置時，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┻^上層爐排上的熾熱燃料層進入到爐膛進行二次燃燒，消除了煤煙，同時把水蒸汽送入到氣化燃燒室內(nèi)，用來抑制煤煙的生成，實現(xiàn)潔凈燃燒和增值燃燒。
文檔編號F23B90/06GK1900590SQ20061009293
公開日2007年1月24日 申請日期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 申請人:周開根