[发明专利]一种节能环保的适用固体燃料的层燃锅炉及其处理方法

说明书

本发明提供了一种节能环保的适用固体燃料的层燃锅炉及其处理方法，所述所述层燃锅炉的炉体内包括底部连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体的中部炉壁上开设预燃风口和/或在第一腔体的中部设置预燃风管，第一腔体内位于预燃风口和/或预燃风管上方的区域为干馏热解区，下方的区域为半焦还原预燃区，第一腔体和第二腔体下部设有第一链条炉排，第二腔体顶部设有汽包，汽包下方设有后拱，第一链条炉排下方设置至少2个风室。本发明通过低氮预燃的方式使燃烧生成的氮氧化物与还原性热解气和半焦反应转化为无害的氮气，并结合热解脱硫和燃烧脱硫以及利用煤自身热解产物形成再燃脱硝等方法，有效减少SO_x、NO_x和CO等多污染物的排放。

技术领域

本发明属于煤炭燃烧设备领域，涉及一种层燃锅炉及其处理方法，尤其涉及一种节能环保的适用固体燃料的层燃锅炉及其处理方法。

背景技术

燃煤层燃锅炉是我国主要的煤炭利用方式之一，广泛应用于供热和工业生产过程。我国传统的链条炉排炉运行时采用单面着火，运行时煤在炉排上随炉排边移动边燃烧，沿炉排长度方向的燃料层的燃烧有明显的分区。

CN 103697459A公开了一种卧式燃煤全自动热水锅炉，以解决现有燃煤锅炉热效率低以及煤炭在燃烧过程中不充分，导致污染环境的问题。但如该专利以及现有技术中应用于层燃锅炉中的各种节能炉拱、分层煤斗和炉排配风等技术，但锅炉的燃烧效率并不理想，平均热效率只有65％左右，而且也不能有效控制NO_x等污染物的排放。

CN 104864389A公开了一种可实现煤部分气化燃烧的链条炉排，其包括煤斗、煤闸门、链条炉排、前风室、炉排进风口、后风箱、后风室、调风挡板、进风调节杆、侧风箱、出渣控制杆、出渣调节杆及出渣挡板，可实现煤部分气化燃烧的链条炉排还包括位于煤斗内的预燃室、位于预燃室下方的预燃室风室、位于前风室内的蒸汽喷管及设置于蒸汽喷管上的蒸汽喷孔，预燃室的顶部呈三角形。虽然该链条炉排可以控制NO_x等污染物的排放，但该炉具中因设置了预燃室，使燃煤进行部分预燃，会造成燃烧强度高，不利于燃烧控制和热工环境的优化；同时，在前风室中引入蒸汽，不利于气化的控制和调节，进而降低了燃煤的燃尽率。

另外，在现有已开发的中小型燃煤解耦燃烧装置中，虽然在控制NO_x排放方面取得了一些效果，但受结构限制，锅炉负荷较小，燃料燃尽率偏低，特别是对燃尽时间较长的现有洁净燃料型煤，尚未能解决锅炉负荷、燃料燃尽率及结焦三者之间的矛盾。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种节能环保的适用固体燃料的层燃锅炉及其处理方法。本发明所述系统一方面通过低氮预燃的方式使燃烧生成的氮氧化物与还原性热解气和半焦反应转化为无害的氮气，并结合热解脱硫和燃烧脱硫以及利用煤自身热解产物形成再燃脱硝等方法，有效减少SO_x、NO_x和CO等多污染物的排放。另一方面，改变了传统链条依靠拱辐射从煤层上部点火方式，并配合多级布风等方法提高了燃料燃尽率，特别是较难燃尽的洁净燃料型煤的燃尽率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种层燃锅炉，所述层燃锅炉的炉体内包括底部连通的第一腔体和第二腔体；第一腔体顶部设有加煤口，第一腔体的中部炉壁上开设预燃风口和/或在第一腔体的中部设置预燃风管，第一腔体内位于预燃风口和/或预燃风管上方的区域为干馏热解区，位于预燃风口和/或预燃风管下方的区域为半焦还原预燃区；第一腔体和第二腔体下部设有第一链条炉排，第一腔体和第二腔体与第一链条炉排之间留有供物料流通的空间；

第二腔体顶部设有汽包，汽包下方于第二腔体的炉壁上设有后拱，在第一链条炉排上部形成烟气流通区域，烟气流通区域上部设有燃尽风口；