低氮生物质燃烧方法及生物质热风炉技术

本发明专利技术公开一种低氮生物质燃烧方法及生物质热风炉，涉及工业锅炉、生物质燃料燃烧技术领域。本发明专利技术公开的一种低氮生物质燃烧方法，包括火床区，用于燃料初次燃烧；空腔一，位于所述火床区上方；在空腔一内通入制造还原性气氛的气体和一次风；有效的降低了整个燃烧过程中的氮氧化物的生成和排放。

Low nitrogen biomass combustion method and biomass hot blast furnace

【技术实现步骤摘要】
低氮生物质燃烧方法及生物质热风炉
本专利技术属于工业锅炉、生物质燃料燃烧
，尤其涉及一种低氮生物质燃烧方法及生物质热风炉。
技术介绍
热风炉在粮食等烘干作业中广泛应用，燃料多以燃煤为主。普遍存在环保排放不达标问题。也有企业为了满足环保排放要求，安装环保设施，承受较大经济压力。生物质燃料作为可再生能源有其自身的优势，燃料本身含硫低，燃烧后无需经过脱硫处理，采用科学合理的低氮燃烧技术，可有效控制氮氧化物的排放量。为了适应越来越严格的环保要求，为了环保达标且兼顾企业运营成本，燃煤改燃生物质热风炉是未来热风炉发展趋势。为实现经济可持续发展，顺应环保要求，所有燃煤热风炉都需要改燃生物质热风炉，市场需求巨大。现有的生物质方法及生物质热风炉基本上都是基于原有燃煤炉的简单改造，沿用传统煤的绝热燃烧的方法，燃烧形式比较粗放。现有技术中的生物质燃料燃烧时在主燃区提供含有大量氧气的风，短时间内迅速燃烧时产生局部高温，容易使生物质灰结焦，燃烧不完全，生成大量氮氧化物。并且时常出现炉排结焦，无法连续运行等情况发生。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低氮生物质燃烧方法及生物质热风炉，主要目的是为了解决了现有技术中燃烧不充分、氮氧化物排放多的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低氮生物质燃烧方法，包括:火床区，用于燃料初次燃烧；空腔一，位于所述火床区上方；在空腔一内通入制造还原性气氛的气体和一次风。可选的，在所述空腔一内通入循环烟气一。可选的，所述制造还原性气氛的气体和一次风由火床区的下侧向上吹。可选的，所述空腔一内部设置有二次风，所述二次风风向垂直于所述区域烟气流动方向。可选的，还包括连通于所述空腔一的出口的上升过道，所述上升过道的入口处设置有三次风，所述三次风带动烟气上升至空腔二混合再次燃烧。可选的，所述空腔二的出口为朝下倾斜的斜坡，通入风向向下的循环烟气二，带动烟气进入空腔三旋转流动燃尽。可选的，所述空腔三的出口朝上。可选的，所述制造还原性气氛的气体为二氧化碳。本专利技术还提供一种生物质热风炉，包括用于燃料初次燃烧的火床区和位于所述火床区上方的空腔一，在空腔一底部设置有气管和一次风风箱，所述气管通入制造还原性气氛的气体。可选的，在所述空腔一内设置有循环烟气口一。本专利技术取得了以下有益效果：在空腔一内通入制造还原性气氛的气体，在燃料床上产生还原性气氛，降低燃料层温度，这就为生物质燃料燃烧初始阶段降低NO生成创造先决条件，有利于降低整个运行过程中NOx的生成。通入制造还原性气氛的气体，同时也能一定程度降低火床区的温度，避免氧气短时间接触大量含氧量较高的空气造成结焦，降低氮氧化物的排放。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的一种生物质热风炉一实施例的结构示意图；图2是本专利技术的一种生物质热风炉一实施例中凝渣受热区的结构示意图；图3是图1中旋流燃尽区烟气挡板的俯视图。其中：1-进料斗、2-给料机、3-炉排、4-空腔一、5-空腔二、6-空腔三、7-凝渣受热区、8-炉壁、9-前炉拱、10-后炉拱、11-第三炉拱、12-管式换热装置、13-上升过道、61-空腔三入口、62-旋流燃尽区烟气挡板、63-空腔三出口、41-一次风风箱、42-第一循环烟气入口、43-二次风风管、44-三次风风管、45-气管、51-第二循环烟气入口、71-外壳、72-凝结管、73-烟气入口、74-烟气出口、75-沉降室、76-出灰口、77-冷凝段；具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。本申请实施例提供了一种低氮生物质燃烧方法，该方法包括:火床区，用于燃料初次燃烧；空腔一，位于火床区上方；在空腔一内通入制造还原性气氛的气体和一次风。一次风的作用是为了给生物质燃料燃烧提供氧，但是由于生物质燃烧产生的生物质灰熔点低，现有技术中的生物质燃料燃烧时提供含有大量氧气的风，短时间内迅速燃烧时产生局部高温，容易使生物质灰结焦，燃烧不完全，生成大量氮氧化物。并且时常出现炉排结焦，无法连续运行等情况发生。燃气炉的气体燃料与氧气结合，燃烧过程属于同相介质结合，接触面积充分，燃气炉的过量空气系数设定值为1.02。煤粉炉与氧气的结合，其接触面积同样比较充分，过量空气系数理论设定值为1.2，而生物质层燃炉过量空气系数设定值为1.7，明显高于它们，这是因为在燃烧过程中生物质成型燃料因受高温辐射，其内部的挥发分向外析出，氧气很难进入燃料内部与其大面积接触，因此由生物质锅炉的燃烧形式及燃料的特点要求其必须具备较高的过量空气系数才能使其炉床上燃料燃尽，但也因此给层燃炉带来了一些列污染物排放的问题，最主要的就是氮氧化物的排放，由公式一即污染物折算浓度公式可知，炉膛内过量空气增大时，烟气中各类成分含量的折算浓度都成倍增加。公式一：式中：ρ——大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；ρ′——实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；——实测的氧含量；——基准氧含量。火床区即燃料床上生物质燃料被点燃开始燃烧的区域，现有技术中的热风炉火床区的燃料外表面接触大量含氧量较高的空气，局部温度过高，部的挥发分向外析出，氧气很难进入燃料内部与其大面积接触，容易结焦、燃烧不充分，产生大量氮氧化物。通入制造还原性气氛的气体，在燃料床上产生还原性气氛，降低燃料层温度，这就为生物质燃料燃烧初始阶段降低NO生成创造先决条件，有利于降低整个运行过程中NOx的生成。通入制造还原性气氛的气体，同时也能一定程度降低火床区的温度，避免氧气短时间接触大量含氧量较高的空气造成结焦，降低氮氧化物的排放。在一些实施例中，在火床区通入一次风，一次风由火床区的下侧向上吹，提供氧气的同时有利于吹散生物质燃料，使燃料均匀充分的接触氧气，避免局部温度过高造成结焦。而在一些实施例中，所述制造还原性气氛的气体采用二氧化碳，在火床区通入二氧化碳；通过CO2与空腔一尤其是燃料床上固定碳的还原反应：C+CO2↑—CO↑-Q根据厌氧燃烧原理，在燃料床上产生还原性气氛，降低燃料层温度，这就为生物质燃料燃烧初始阶段降低NO生成创造先决条件，有利于降低整个运行过程中NOx的生成。一些实施例中，在空腔一内通入循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低氮生物质燃烧方法，其特征在于，包括：/n火床区，用于燃料初次燃烧；/n空腔一，位于所述火床区上方；/n在空腔一内通入制造还原性气氛的气体和一次风。/n

【技术特征摘要】
1.一种低氮生物质燃烧方法，其特征在于，包括：
火床区，用于燃料初次燃烧；
空腔一，位于所述火床区上方；
在空腔一内通入制造还原性气氛的气体和一次风。


2.根据权利要求1所述的低氮生物质燃烧方法，其特征在于，在所述空腔一内通入循环烟气一。


3.根据权利要求1所述的低氮生物质燃烧方法，其特征在于，所述制造还原性气氛的气体和一次风由火床区的下侧向上吹。


4.根据权利要求1所述的低氮生物质燃烧方法，其特征在于，所述空腔一内部设置有二次风，所述二次风风向垂直于所在区域烟气流动方向。


5.根据权利要求1所述的低氮生物质燃烧方法，其特征在于，还包括连通于所述空腔一的出口的上升过道，所述上升过道的入口处设置有三次风，所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，王震坤，隋海然，冯雨，陈壹杰，许雪楠，刘菲，田晓霞，
申请(专利权)人：吉林宏日新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22