【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节能，具体涉及一种同时具备冶金及发电功能的燃烧器。
技术介绍
1、我国火电行业和非电行业煤炭消耗量分别占总消耗量的52.8%和47.2%，当前，绝大多数火电厂采用燃煤锅炉存在一定的煤炭燃烧不充分，热功转化效率低、煤炭燃烧过程中产生的可燃气体浪费等问题，同时，现有冶金等非电行业由于受传统生产工艺设计理念束缚，存在大量难以充分利用的低品质热（200℃-400℃）以及煤炭不充分燃烧等问题，导致煤炭能量利用效率相对低下问题。现有技术中，清洁燃烧耦合发电等革新技术，由于燃烧器结构问题，并没有从根本上解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种冶金耦合发电的燃烧器，包括冶金炉、发电机组、尾气处理系统，冶金炉包括炉体、炉排、侧进风口、混合料和上进风入口、高温气流出口、后进风入口、铁水出口、炉渣出口，炉排位于炉体内，将炉体分成上下两部分，下部为落灰区，炉渣出口位于落灰区，炉排上部为燃烧区，燃烧区上部为备燃区，炉排上部设有侧进风口、混合料和上进风入口、高温气流出口，在燃烧区后端设置后进风入口，侧进风口位于燃烧区的炉体上，混合料和上进风入口位于侧进风口的上部，炉排以下的区域不设置进风口，避免灰渣与冷空气接触，防止温度急剧下降而产生结焦现象，灰渣在灰斗内缓慢降温冷却，有效防止结焦，主进风为侧进风，从侧进风口进入燃烧区，空气参与燃烧后，由高温气流出口流出冶金炉，由于部分燃烧不充分的可燃气体，可以在燃烧区后端设置的后进风入口补充氧气等助燃气体，继续进行燃烧，提高燃烧效
2、高温气流出口排出的高温气体进入发电机组，发电机组由换热器、汽轮机组及发电机构成，高温气体经过换热器对水进行加热，产生高温高压水蒸气，汽轮机组在高温高压水蒸气推动下转动，带动发电机产生电能。
3、尾气处理系统包括尾气处理装置及风机，由于风机的抽风作用，能够使得高温气流出口位置形成负压，相应的高温气体在风力作用下，顺利到达发电机组处，而不通过混合料和上进风入口，防止了高炉煤气及焦油的产生，可实现煤炭能量的充分释放，有效减低大气污染物地排放，经过热交换后的高温气体经过发电机组后进入尾期处理系统处理后排放。
4、进一步的，炉排下方的落灰区设置灰斗，燃烧过程中，灰斗能够封闭炉渣出口，当灰斗装满炭灰时，能够通过灰斗将炭灰转移走。
5、进一步的，侧进风口上设置开合部件，能够控制侧进风口的开口大小，从而控制侧进风口的进风量。
6、进一步的，混合料和上进风入口上方设置有上盖。
7、进一步的，上盖上设置开合部件，能够控制上盖的开口大小，从而控制混合料和上进风入口的进风量。
8、进一步的，备燃区与燃烧区的分界面基本保持稳定，备燃区与燃烧区高度比值在1~2范围内。
9、进一步的，在燃烧区后端设置后进风入口，用于补充氧气，保证燃烧需氧量，提高燃烧效率，后进风风量约占总风量的0~50%。
10、进一步的，后进风入口上设置开合部件，能够控制后进风入口的开口大小，从而控制后进风入口的进风量。
11、混合料和上进风入口即能添加混合料也能够通入氧气或者空气等助燃气体，通过混合料及上进风入口通入助燃气体，调节备燃区温度场，使备燃区温度场保持相对稳定，并使得燃料热解并稳定释放出挥发分，混合料和上进风入口进风风量约占总风量的0~80%。
12、在侧进风口、后进风入口、混合料和上进风入口上均设置开合部件，从而控制个进风口的大小，经过试验，侧进风口进风量占 50%，后进风入口进风量占 30%，混合料和上进风入口进风量占 20%，燃烧效果最好。
13、一种利用该燃烧器进行冶金、发电的方法，向炉排加入燃料，并点燃燃料，启动风机；铁精粉造球后与原煤组成的混合料通过冶金炉的混合料和上进风入口进入冶金炉；通过侧进风口向冶金炉内通入助燃气体；铁精粉与原煤在冶金炉底部燃烧区域发生氧化还原反应；根据燃烧进度，持续通过混合料和上进风入口持续向炉体内加入燃料，保持填满备燃区；氧化还原后的铁水通过铁水出口流出，燃烧后的炉渣通过炉渣出口排出；燃烧区后端设置的后进风入口补充氧气，对部分燃烧不充分的可燃气体继续进行燃烧；燃烧后的高温烟气通过高温气流出口进入发电机组，经过换热器对水进行加热，产生高温高压水蒸气，汽轮机组在高温高压水蒸气推动下转动，带动发电机组产生电能；经过热交换后的高温气体经过发电机组后进入尾期处理系统处理后排放。
14、作为改进，在上述利用该燃烧器进行冶金、发电的方法中，用焦炭或者焦炭与原煤的混合物代替原煤，与铁精粉混合后通过冶金炉的混合料和上进风入口进入冶金炉。
15、作为改进，侧进风口进风量占 50%，后进风入口进风量占 30%，混合料和上进风入口进风量占 20%。
16、上述方法在冶金及发电过程中，为连续的过程，所以各步骤之间不存在操作的先后顺序。
17、现有技术的冶金炉一般有正烧炉和反烧炉两种型式，正烧炉从下部进风，上部出风，空气参与燃烧后，还需穿过整个料层，料层吸收高温烟气的热量发生热解，产生co等有害气体，炉排靠近进风口，灰渣与冷空气接触温度急剧下降，易产生结焦现象，堵塞炉排，引起燃烧不稳甚至熄火。
18、反烧炉从上部进风，下部出风，高温气流从下部排除并加以利用，空气需穿过整个料层和燃烧区，在燃烧区底部，易因氧气耗尽，使燃烧不充分，产生co等有害气体。
19、上述两种冶金炉均存在燃烧不充分，容易产生有害气体的现象，对环境污染较大，与上述现有技术相比，本专利技术中的冶金炉具有如下优点：燃烧充分，污染物排放量低，节煤效果显著；热量输出稳定，备燃区与燃烧区之间热辐射与热传导的热流密度相对稳定，所以单位时间内备燃区产生的挥发分的总量是相对稳定的，同时在重力的作用下，备燃区内的燃料会不断进入燃烧区，固定碳的燃烧速度基本保持不变，在通风条件不发生变化的情况下，热量输出稳定；热负荷调节简单方便，热负荷通过炉内通风量调节，热负荷调节简便，只需调节风门开度即可。
20、本专利技术采用新型的冶金炉进行冶炼，其炉内目标用热区的温度与氧化还原条件可通过控制助燃气的供给速度保持与现有炼铁高炉完全一致，因此，在不改变现有炼铁工艺情况下可保障正常生产。
21、与现有炼铁高炉相比，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冶金耦合发电的燃烧器，包括冶金炉（1）、发电机组（2）、尾气处理系统（3），冶金炉（1）包括炉体（4）、炉排（5）、侧进风口（6）、混合料和上进风入口（7）、高温气流出口（8）、后进风入口（9）、铁水出口（10）、炉渣出口（11），其特征在于，炉排（5）位于炉体（4）内，将炉体（4）分成上下两部分，下部为落灰区，炉渣出口（11）位于落灰区，炉排（5）上部为燃烧区，燃烧区上部为备燃区，炉排（5）上部设有侧进风口（6）、混合料和上进风入口（7）、高温气流出口（8），在燃烧区后端设置后进风入口（9），侧进风口（6）位于燃烧区的炉体上，混合料和上进风入口（7）位于侧进风口（6）的上部，炉排（5）以下的区域不设置进风口；
2.根据权利要求1所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于侧进风口（6）上设置开合部件，能够控制侧进风口的开口大小，从而控制侧进风口的进风量。
3.根据权利要求2所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于混合料和上进风入口（7）上方设置有上盖。
4.根据权利要求3所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于混合料和上进风入口（7
5.根据权利要求4所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于后进风入口（9）上设置开合部件，能够控制后进风入口的开口大小，从而控制后进风入口的进风量。
6.根据权利要求5所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于炉排（5）下方的落灰区设置灰斗（14），灰斗（14）能够封闭炉渣出口（11）。
...【技术特征摘要】
1.一种冶金耦合发电的燃烧器，包括冶金炉（1）、发电机组（2）、尾气处理系统（3），冶金炉（1）包括炉体（4）、炉排（5）、侧进风口（6）、混合料和上进风入口（7）、高温气流出口（8）、后进风入口（9）、铁水出口（10）、炉渣出口（11），其特征在于，炉排（5）位于炉体（4）内，将炉体（4）分成上下两部分，下部为落灰区，炉渣出口（11）位于落灰区，炉排（5）上部为燃烧区，燃烧区上部为备燃区，炉排（5）上部设有侧进风口（6）、混合料和上进风入口（7）、高温气流出口（8），在燃烧区后端设置后进风入口（9），侧进风口（6）位于燃烧区的炉体上，混合料和上进风入口（7）位于侧进风口（6）的上部，炉排（5）以下的区域不设置进风口；
2.根据权利要求1所述的一种冶金耦合发电的燃烧器，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：卓宇轩，杨进成，左丽，
申请(专利权)人：徐州众凯机电设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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