本发明专利技术公开了一种生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置，该燃烧器使用生物质代替价格昂贵的高品质燃料燃气作用为预燃燃料，生物质在燃烧室内部分燃烧，为燃烧室提供热量，使燃烧的温度维持在800℃左右。在该温度下生物质发生热解，热解生成的挥发分部分燃烧，部分随煤粉进入炉膛，然后再燃烧。低挥发分低质煤在预燃室内被加热到650～800℃之间，提升了低挥发分低质煤在炉膛内燃烧的稳定性。本发明专利技术能够降低CO2、NOx的排放，为减缓温室效应造成的地球变暖以及减少酸雨、光化学烟雾和雾霾做出贡献。最后，本发明专利技术能够提高低挥发分低质煤的燃烧性能，提高了燃烧效率，能为企业提高经济效益和节约能源做出贡献。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置，该燃烧器使用生物质代替价格昂贵的高品质燃料燃气作用为预燃燃料，生物质在燃烧室内部分燃烧，为燃烧室提供热量，使燃烧的温度维持在800℃左右。在该温度下生物质发生热解，热解生成的挥发分部分燃烧，部分随煤粉进入炉膛，然后再燃烧。低挥发分低质煤在预燃室内被加热到650～800℃之间，提升了低挥发分低质煤在炉膛内燃烧的稳定性。本专利技术能够降低CO2、NOx的排放，为减缓温室效应造成的地球变暖以及减少酸雨、光化学烟雾和雾霾做出贡献。最后，本专利技术能够提高低挥发分低质煤的燃烧性能，提高了燃烧效率，能为企业提高经济效益和节约能源做出贡献。【专利说明】一种生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置
本专利技术属于热能与动力工程
，涉及一种燃烧装置，具体涉及一种生物质 低温预燃低挥发分低质煤低NO x燃烧装置。
技术介绍
生物质能源是一种可再生能源。分布范围广，产量大，据估算每年生长的生物质干 重可达1400亿?1800亿吨。然而目前做为能源的生物质不足总量的1 %，因此生物质的应 用潜力非常巨大。生物质在燃烧过程中虽然也生成CO2，但在其生成过程中已经吸收了大量 的CO 2，燃烧生物质对于整个大气层的CO2的增加没有贡献，而应用生物质代替化石燃料可 以有效的减少CO 2排放。 我国是以煤炭为主要能源的国家，同时疆土辽阔，煤矿众多，煤种涵盖无烟煤、烟 煤、褐煤和泥煤等从高阶煤到低阶煤的各阶煤种。按照我国发电煤粉锅炉用煤的质量标准， 干燥无灰基挥发分小于20%的煤为低挥发分煤。据统计，无烟煤、贫煤等低挥发分低质煤 约占我国动力煤消耗的的20%以上。随着晋东南及川南黔西无烟煤的进一步开发，燃用无 烟煤的发电的锅炉份额还会不断增加。目前燃用低挥发分低质煤的锅炉普遍点火困难，NO x 排放高的特点。 NOx是造成近年来大规模雾霾的元凶之一，此外NO x还会诱发光化学烟雾、酸雨等 一系列环境问题，而燃煤锅炉又是我国NOx排放的最主要来源之一，经过多年的努力粉尘和 SO x污染治理取得了很大的成效，但是NOx排放控制还相对落后。依据环保部的最新数据， 2012年全国全年氮氧化物排放总量2337. 8万吨，火电排放约占35 %?40 %，给我们的环境 带来严重的威胁。因此国家制定了越来越严格的措施控制NOx的排放。最新的《火电厂大 气污染物排放标准GB13223-2011》N0 X排放标准比欧美都严格，燃煤锅炉的NOx排放量要小 于 100mg/m3。 煤粉低温预燃技术是近几年发展起来的低NOx燃烧技术，煤粉进入燃烧器前，先流 入一个燃气加热的还原气氛燃烧室，在燃烧室内煤粉被快速预热到800°C左右，释放出大量 含氮化物的挥发分，并部分燃烧，为燃烧室提供主要热量。在该还原气氛下，氮氧化物被还 原成N 2，有效降低NOx的排放。此外由于煤粉在进入炉膛燃烧前，被预热到较高温度，可以 解决低挥发分低质煤点火困难的问题。 由于生物质具有挥发分高，炭活性高，易于着火燃烧的特点。使用生物质代替高品 质价格昂贵的气体燃料对低挥发低质煤进行预热，更为经济。同时由于生物质释放的大量 挥发分在低氧环境的预燃室内能够生成大量具有NO x还原能力的炭烟（soot)，在进入炉膛 燃烧前，这些炭烟均匀与被预热的煤粉混合。通过合理的组织炉内燃烧，这些炭烟能够有效 的还原炉内新生成的NO x，达到降低NOx排放的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于提高低挥发分低质煤煤粉燃烧稳定性和降低NO x 排放的生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置，该燃烧装置将煤粉混合物送入炉 膛的混合气体中几乎不含氧气，利于组织煤粉在炉膛内高温低氧燃烧，进一步减少NOx污染 物的排放。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是： -种生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置，包括至少一个锅炉二次风 入口，锅炉二次风入口上连接有由预燃室内壳体围成的预燃室，预燃室内壳体上套有底部 开口的预燃室外壳体；预燃室的入口处由内至外依次套装有中心管、生物质一次风套筒、预 燃室二次风套筒以及煤粉一次风套筒；点火系统由中心管的末端伸入；预燃室上还安装有 用于实时监测燃烧内的火焰状态的红外火焰检测装置和窥火装置； 生物质一次风套筒的侧面开设有生物质一次风入口，预燃室二次风套筒的侧面开 设有预燃室二次风入口，煤粉一次风套筒的侧面开设有煤粉一次风入口；生物质燃料和空 气的混合物由生物质一次风入口送入，并在生物质一次风套筒和中芯管之间的环形通道内 流动；预燃室二次风在预燃室二次风套筒和生物质一次风套筒之间的环形通道内流动；煤 粉在煤粉一次风套筒和预燃室二次风套筒间的环形通道内流动。 所述的点火系统包括燃料输送装置以及设置在燃料输送装置下方的点火装置，燃 料输送装置及点火装置的后端连接有用于带燃料输送装置及点火装置在中心管内前后运 动，以延长燃料输送装置和点火装置使用寿命的推进器。 所述的燃料输送装置采用油枪或燃气点火枪。 所述的生物质一次风套筒前端出口处设置有用于提高生物质燃料燃烧稳定性的 内齿形稳焰器和外齿形稳焰器；其中，内齿形稳焰器设置于生物质一次风套筒前端出口的 内侧，外齿形稳焰器设置于生物质一次风套筒前端出口的外侧。 所述的预燃室二次风套筒的出口设置有预燃室二次风扩口，预燃室二次风扩口前 端向外扩张有角度。 所述的煤粉一次风套筒的中部内壁上设置有将煤粉被分离为内淡外浓型气流的 外煤粉浓缩环；预燃室二次风套筒的前端出口处套装有煤粉浓淡分离管，预燃室二次风套 筒外壁上设置有将煤粉被分离为外淡内浓型气流的内煤粉浓缩环，内煤粉浓缩环位于煤粉 浓淡分离管内；外煤粉浓缩环和煤粉浓淡分离管将喷入预热室的煤粉分为中心浓、两侧淡 的气流。 所述的预燃室内壳体采用减少预燃室散热损失的耐热钢材料。 所述的预燃室内壳体和预燃室外壳体之间填充有硅酸铝耐火纤维。 所述锅炉的二次风入口的上方设置燃尽风入口，二次风入口和燃尽风入口对应的 锅炉内形成主燃区域和燃尽区域；燃尽区域位于助燃区域的上方。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术使用生物质代替价格昂贵的高品质燃料燃气作用为预燃燃料，生物质在燃 烧室内部分燃烧，为燃烧室提供热量，使燃烧的温度维持在800°c左右。在该温度下生物 质发生热解，热解生成的挥发分部分燃烧，部分随煤粉进入炉膛，然后再燃烧。低挥发分低 质煤在预燃室内被加热到650?800°C之间，提升了低挥发分低质煤在炉膛内燃烧的稳定 性。在结构上，本专利技术在锅炉二次风入口上安装预燃室，并在预燃室的入口处由内至外依次 套装有中心管、生物质一次风套筒、预燃室二次风套筒以及煤粉一次风套筒；将预燃室二次 风设置于煤粉气流和生物质气流之间，提高了生物质燃料燃烧的稳定性，使得生物质燃料 在预燃室内缺氧环境下部分燃烧，生成大量具有NOx还原特性的炭烟（soot)，这些炭烟颗 粒（soot)进入炉膛燃烧前均匀弥散在煤粉颗粒之间，通过合理的组织炉内燃烧，这些炭烟 (soot)可以有效还原煤粉在炉内燃烧新生成的NO x污染本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物质低温预燃低挥发分低质煤低NOx燃烧装置，包括至少一个锅炉二次风入口(22)，其特征在于：锅炉二次风入口(22)上连接有由预燃室内壳体(14)围成的预燃室(15)，预燃室内壳体(14)上套有底部开口的预燃室外壳体(13)；预燃室(15)的入口处由内至外依次套装有中心管(4)、生物质一次风套筒(5)、预燃室二次风套筒(7)以及煤粉一次风套筒(8)；点火系统由中心管(4)的末端伸入；预燃室(15)上还安装有用于实时监测燃烧内的火焰状态的红外火焰检测装置(11)和窥火装置(12)；生物质一次风套筒(5)的侧面开设有生物质一次风入口(21)，预燃室二次风套筒(7)的侧面开设有预燃室二次风入口(6)，煤粉一次风套筒(8)的侧面开设有煤粉一次风入口(20)；生物质燃料和空气的混合物由生物质一次风入口(21)送入，并在生物质一次风套筒(5)和中芯管(4)之间的环形通道内流动；预燃室二次风在预燃室二次风套筒(7)和生物质一次风套筒(5)之间的环形通道内流动；煤粉在煤粉一次风套筒(8)和预燃室二次风套筒(7)间的环形通道内流动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长春，惠世恩，庄会永，王登辉，邹浩，张庚，张晓璐，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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。