The invention discloses an air stage decoupling combustion mechanical grate combustion furnace and its combustion method, which belongs to the field of coal combustion equipment and is designed to solve the problem of high NOx emission of existing devices. The air stage decoupling combustion mechanical grate combustion furnace of the invention comprises a pre-burning device and a main furnace body, the exit of the pre-burning device is connected with the inlet of the main furnace body, the main furnace body comprises a top arch, a grate under the top arch and forming a main combustion zone with the top arch, a rear arch at least in front part between the top arch and the grate, and a rear arch above the rear end of the back arch. A rear wall with a first exit is formed between the rear end of the top arch and the rear end of the top arch. The front part of the main combustion zone consists of a connected oxygen-poor combustion zone and an oxygen-rich combustion zone in turn along the front to the rear direction of the rear arch. The high temperature burnout zone is between the top arch and the rear arch, and the low temperature burnout zone is between the top of the grate and the bottom of the rear arch. The combustion furnace and its combustion method have the advantages of sufficient combustion, low NOx emission, low carbon content in fly ash and good sulfur fixation effect.
【技术实现步骤摘要】
一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉及其燃烧方法
本专利技术涉及煤炭燃烧设备领域,尤其涉及一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉及其燃烧方法。
技术介绍
由于传统的机械炉排炉采用炉膛和炉拱辐射加热煤层上部的“上点火”方式,为了提高点火性能,后炉拱必须延伸到前拱下,炉膛出口在煤点火和燃烧初期的区域,为保障可燃物离开炉膛后已经燃尽,该区域必须高温高氧,因而传统的机械炉排炉不能在煤层着火阶段和炉膛前部形成大范围的独立和可控的还原区,无论采取何种措施都无法在机械炉排燃烧炉实现真正意义的深度空气分级燃烧。传统机械炉排炉主要依靠煤燃烧过程在煤层和煤粒内部形成的多种还原反应层,来降低主要由焦炭氮产生的NOx的排放,对于燃烧初期阶段挥发分氮产生的NOx始终无法有效控制,深度降低机械炉排燃烧炉NOx排放的问题多年来都没有进展。由于传统炉炉膛出口位置靠近进煤侧,该区域通风也最强,因而有大量粒径较大、燃烧不完全的煤粒被烟气带出炉膛,造成飞灰含碳量较高,机械不完全燃烧损失较大。另外,上点火方式也不利于炉内脱硫。一方面,炉膛出口下部的炉排燃烧强度非常高,另一方面,炉排后部的上层燃料脱硫反应生成的硫酸钙受下部煤层的加热作用,很容易加速分解。因而,无论采取何种措施,上点火方式的炉内脱硫效率都很难提高。解耦燃烧技术为解决机械炉排燃烧炉NOx排放问题提供了可行的技术方案。现在虽然一些技术方案中通过对预燃烧室炉排和预燃烧室结构的重新设计,在一定程度上解决了“下点火”稳定燃烧的问题,但是这些技术方案仅解决了预燃烧室燃烧区的局部还原性气氛问题,没有在锅炉的主燃烧区形成更大范围的还原区;同时,对还原区的 ...
【技术保护点】
1.一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,包括预燃装置(1)和主炉体(7),所述预燃装置(1)的出口与所述主炉体(7)的进口连接,所述主炉体(7)包括顶拱(6)、位于所述顶拱(6)下方并与所述顶拱(6)形成主燃烧区的炉排(4)、至少前部位于所述顶拱(6)和所述炉排(4)之间的后拱(13)、位于所述后拱(13)后端上方并与所述顶拱(6)的后端之间形成第一出口的后墙(15),炉排(4)后端为第二出口,所述主燃烧区的位于所述后拱(13)前方的部分沿从前至后的方向依次包括连通的贫氧燃烧区(5)和富氧燃烧区(10),所述顶拱(6)和后拱(13)上方之间为高温燃尽区(12),炉排(4)上方和后拱(13)下方之间为低温燃尽区(14)。
【技术特征摘要】
1.一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,包括预燃装置(1)和主炉体(7),所述预燃装置(1)的出口与所述主炉体(7)的进口连接,所述主炉体(7)包括顶拱(6)、位于所述顶拱(6)下方并与所述顶拱(6)形成主燃烧区的炉排(4)、至少前部位于所述顶拱(6)和所述炉排(4)之间的后拱(13)、位于所述后拱(13)后端上方并与所述顶拱(6)的后端之间形成第一出口的后墙(15),炉排(4)后端为第二出口,所述主燃烧区的位于所述后拱(13)前方的部分沿从前至后的方向依次包括连通的贫氧燃烧区(5)和富氧燃烧区(10),所述顶拱(6)和后拱(13)上方之间为高温燃尽区(12),炉排(4)上方和后拱(13)下方之间为低温燃尽区(14)。2.根据权利要求1所述的空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,所述顶拱(6)下方设置有分隔墙(9),所述分隔墙(9)前后分别为所述贫氧燃烧区(5)和所述富氧燃烧区(10);所述分隔墙(9)与所述炉排(4)之间具有将贫氧燃烧区(5)和富氧燃烧区(10)连通的通道。3.根据权利要求1所述的空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,所述顶拱(6)下方设置有分隔墙(9),所述分隔墙(9)上设有若干通孔,所述贫氧燃烧区(5)通过所述通孔与所述富氧燃烧区(10)连通;所述通孔设有可调节开度的挡板,以控制流通截面积。4.根据权利要求1所述的空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,在所述预燃装置(1)的顶部和/或所述预燃装置(1)的两侧墙上设置有前置调节风管(3),空气由所述前置调节风管(3)的喷口射入所述预燃装置(1)的热解气化区(2)或所述贫氧燃烧区(5)内。5.根据权利要求1所述的空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉,其特征在于,所述贫氧燃烧区(5)设置有后置调节风管(8),所述后置调节风管(8)设置于所述顶拱(6)的顶部和/或所述贫氧燃烧区(...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝江平,刘新华,李静海,高士秋,白建康,
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。