[发明专利]一种同时降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放的高效燃煤采暖炉及采暖方法和用途

权利要求书

1.一种燃煤采暖炉，其特征在于，所述燃煤采暖炉主体(1)顶部一侧设置加煤口(2)，燃煤采暖炉主体(1)顶部与加煤口(2)相对一侧设置烟囱(3)；所述燃煤采暖炉主体(1)内上部与炉顶垂直设置水套隔板(4)，水套隔板(4)将燃煤采暖炉主体(1)内上部分为与加煤口(2)相连的干馏热解区(5)以及与烟囱(3)相连的烟气燃尽换热区(6)；所述燃煤采暖炉主体(1)内水套隔板(4)的下部区域为半焦燃烧区(7)；半焦燃烧区(7)下部倾斜设置炉箅子(8)，所述炉箅子(8)下方设有一次风口(9)；所述半焦燃烧区(7)与烟气燃尽换热区(6)相接处设有二次风口(10)；所述烟气燃尽换热区(6)内设设置采暖用水换热管(11)。

2.根据权利要求1所述的燃煤采暖炉，其特征在于，所述炉箅子(8)下方设有收灰斗(12)；

优选地，所述干馏热解区(5)与半焦燃烧区(7)相接处的燃煤采暖炉主体(1)的炉壁上设有一次空气补充进口(13)；

优选地，所述烟囱(3)外侧环绕烟囱设置第一水冷套(14)；

优选地，所述燃煤采暖炉主体(1)外部加煤口(2)一侧设置第二水冷套(15)。

3.根据权利要求1或2所述的燃煤采暖炉，其特征在于，所述水套隔板(4)与第一水冷套(14)相连通；

优选地，所述炉箅子(8)为固定式或活动式；

优选地，所述炉箅子(8)上设有布风孔。

4.根据权利要求1-3所述的燃煤采暖炉，其特征在于，所述干馏热解区(5)炉膛的高径比H/D≥2，优选为H/D≥3；

优选地，所述干馏热解区(5)炉膛顶部的直径小于干馏热解区(5)炉膛底部的直径；

优选地，所述半焦燃烧区(7)的面积热负荷＜15KW/m²，体积热负荷＜2000KW/m³；

优选地，所述半焦燃烧区(7)的上部面积大于等于半焦燃烧区(7)的下部面积，优选为半焦燃烧区(7)的上部面积大于半焦燃烧区(7)的下部面积；

优选地，所述半焦燃烧区(7)的高度的设置，使干馏热解区(5)产生的挥发分与焦炭的接触时间t>2s。

5.一种如权利要求1-4任一项所述燃煤采暖炉的燃烧取暖方法，其特征在于，所述方法为：

(a)将燃煤从加煤口(2)加入燃煤采暖炉主体(1)中进入干馏热解区(5)进行干馏热解，产生焦油、挥发分和半焦；

(b)步骤(a)产生的焦油、挥发分和半焦向下流入半焦燃烧区(7)，与通过一次风口(9)引入的空气混合，使焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧；

(c)步骤(b)所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧后产生的烟气进入烟气燃尽换热区(6)，与通过二次风口(10)引入的空气混合接触燃尽，燃尽后的烟气经烟囱(3)排出，燃尽过程中产生的热量与采暖用水换热管(11)换热加热采暖用水。

6.根据权利要求5所述的烧取暖方法，其特征在于，步骤(a)中所述燃煤为烟煤、无烟煤、兰炭、洁净型煤或成型生物质燃料中任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(a)所述燃煤为由烟煤制备的洁净型煤；

优选地，步骤(a)所述燃煤为含有复合添加剂的洁净型煤；

优选地，步骤(a)中所述干馏热解过程含氧量为0％～5％；

优选地，步骤(a)中所述干馏热解的温度为300℃～700℃。

7.根据权利要求5或6所述的烧取暖方法，其特征在于，步骤(b)中所述半焦燃烧区(7)的面积热负荷＜15KW/m²，体积热负荷＜2000KW/m³；

优选地，步骤(b)中所述半焦燃烧区(7)中挥发分和半焦的接触燃烧时间＞2s；

优选地，步骤(b)中所述半焦燃烧区(7)的燃烧温度＜1100℃，优选＜1000℃。

8.根据权利要求5-7所述的烧取暖方法，其特征在于，步骤(b)中所述半焦燃烧区(7)燃烧产生烟气的余热用于加热第二水冷套(15)；

优选地，步骤(c)中燃尽后的烟气所带热量用于加热第一水冷套(14)。

9.一种如权利要求1-4任一项所述的燃煤采暖炉的用途，其特征在于，所述燃煤采暖炉用于民用采暖领域。