[发明专利]一种极低热值伴生气资源化利用与炭黑燃尽低NOx燃烧器

说明书

本发明公开了一种极低热值伴生气资源化利用与炭黑燃尽低NOx燃烧器，包括用于供活性炭制造过程中产生的极低热值气体进入的烟气进口，烟气进口输出端连接引燃室，所述的引燃室上设置有一次风入口，所述的引燃室中燃烧的低热值气通过旋流通道蓄热燃烧器配合燃尽风入口送入的燃尽风在内凹式聚热燃烧室和炉膛内完全燃烧。本发明实现了工业极低热值伴生气燃烧、炭黑消除和低NOx燃烧一体化处理。有效利用了极低热值气体热量，大大提高了能源利用效率，可为后续企业改造如烟气消白或供热改造提供热量，并消除炭黑等环境污染。

技术领域

本发明涉及活性炭等化工制造企业与节能环保技术领域，特别涉及一种极低热值伴生气与炭黑燃尽低NOx燃烧器。

背景技术

利用原煤制备活性炭一般都要经过两步处理，一是碳化处理以减少煤中非碳成分即将原煤隔绝空气进行高温热解，二是活化处理使碳化后的煤与水蒸气发生气化反应进而产生发达的空隙结构。碳化和活化过程中会产生大量的碳化热解气和活化伴生气。这些气体热值极低，约为甲烷热值的4％，可燃气体的主要成分是CO，但CO体积含量极低导致活性炭碳化热解气和活化伴生气热值较低送入炉膛燃烧较难着火。且碳化的热解气中含有大量的炭黑很难处理，炭黑大量排放会对人体的呼吸道和皮肤造成危害，长期吸入炭黑，肺部组织会发生纤维化病变，甚至造成尘肺病丧失呼吸功能。

现阶段，活性炭制备过程中产生的这些低热值气体一般经焚烧炉与脱硫处理后排放。但由于这些气体热值极低，为促进其燃尽，焚烧炉体积庞大，多采用耐火砖搭建，年均需重新搭建与修复两次，成本极高。另外，焚烧炉内燃烧温度较低1000℃左右，难以将碳化产生的炭黑颗粒充分燃尽，造成炭黑颗粒物大量排放，污染环境。同时，未燃尽炭黑颗粒易粘附于焚烧炉尾部余热锅炉换热面，抑制传热。据研究表明，炭黑颗粒快速燃尽温度需达到1900℃以上，所以现有焚烧炉使用过程中会造成颗粒物大量排放，污染环境并威胁人体健康。因此，非常有必要对活性炭制造过程产生的极低热值烟气和烟气中所含的炭黑进行优化治理。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种极低热值伴生气与炭黑燃尽低NOx燃烧器，实现了工业极低热值伴生气燃烧、炭黑消除和低NOx燃烧一体化处理，有效利用了极低热值气体热量，大大提高了能源利用效率，可为后续企业改造如烟气消白或供热改造提供热量，并消除炭黑等环境污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种极低热值伴生气与炭黑燃尽低NOx燃烧器，包括用于供活性炭制造过程中产生的极低热值气体进入的烟气进口1，烟气进口1输出端连接引燃室2，所述的引燃室2上设置有一次风入口3，所述的引燃室2中燃烧的低热值气通过旋流通道蓄热燃烧器5配合燃尽风入口6送入的燃尽风在内凹式聚热燃烧室8和炉膛7内完全燃烧。

所述的一次风入口3进入的一次风分为两部分，一部分为低热值气体燃烧提供氧气，另一部分送入微型助燃装置4中参与燃烧并提升低热值气温度进而将其引燃。

所述的旋流通道蓄热燃烧器5包括蓄热耐火体5b，所述的蓄热耐火体5b内部设置有螺旋渐扩通道5a。

所述的旋流通道蓄热燃烧器5周围为绝热材料且螺旋渐扩通道5a内径逐渐扩大。

所述的旋流通道式燃烧器5出口为内凹式聚热燃烧室8。

所述的内凹式聚热燃烧室8出口与燃尽室7相连，且燃尽室7入口处均匀周向布置燃尽风入口6，燃尽风入口6产生的燃尽风的入射的角度可以通过调节燃尽风入口6的角度实现旋流强度调节。

所述的引燃室2上布置助燃装置4，助燃装置4可采用小型层燃燃煤炉或燃气/燃油炉。

本发明的有益效果：