CN206803124U - 一种气化燃烧系统 - Google Patents

Abstract

一种气化燃烧系统，包括前置的气化装置和后置的炉排燃烧装置，以及位于气化装置下方的与炉排燃烧系统相连的气化燃烧通道。气化装置包括气化室、设置在气化室顶部的进料口，以及气化风室；气化风室连接有气化风管和蒸汽配管。所述炉排燃烧装置包括倾斜布置的炉排、炉膛和风室。炉排前部设置在气化室底部，与气化室相通；气化室下部与炉排上方的空间形成气化燃烧通道，气化燃烧通道与炉排燃烧装置的炉膛连通；在所述气化燃烧通道靠近气化室一侧设置可上下调节的梳形墙，梳形墙与炉膛之间的气化燃烧通道顶部为气化前拱，气化燃烧通道与炉膛连接口收缩。本实用新型具有燃料适应性广、负荷变化适应性强、尾气污染物排放低、结构简单、操作方便等优点。

Description

一种气化燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种气化燃烧系统，属于燃烧设备领域。

背景技术

小型链条炉或往复推饲炉在运行时，从进料口加入煤仓的煤随炉排的运动进入炉膛燃烧，容易导致煤层燃不完全，灰渣含碳量高。若煤的热值低，则容易出现断火现象；若煤的挥发分高，则大量挥发出来的可燃气体未燃尽就排放，造成污染。

随着公众对大气环境污染的重视，燃煤的工业锅炉、小锅炉的污染也面临更严峻的治理或关停压力，因此洁净煤利用技术得到越来越多的重视。原煤进入炉膛燃烧前气化预燃也是煤清洁利用的一种方式。

煤气化能够提供清洁的可燃气作为燃料或者原料，往往被视为煤清洁利用的重要方式。目前常用的气化炉形式有固定床、流化床和气流床。移动床往往属于固定床的一种。

而常规的气化炉对煤的灰熔点、水分、粒度等特性均有要求；一般需备用热源；粗煤气中含有焦油、苯和酚等，废气、废水处理成本高；制取煤气的过程存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种气化燃烧系统，用于煤或其它固体燃料气化，气化气和气化后的燃料残渣一起进入炉膛燃烧。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种气化燃烧系统，其特征在于：

所述气化燃烧系统包括前置的气化装置和后置的炉排燃烧装置，以及位于气化装置下方的与炉排燃烧系统相连的气化燃烧通道；

所述气化装置包括气化室、设置在气化室顶部的进料口，以及气化风室；所述气化风室连接有气化风管和蒸汽配管；所述气化风室设置在气化室的下部外侧；

所述炉排燃烧装置包括倾斜布置的炉排、炉膛和风室；以燃料移动方向为前后，所述炉排前部设置在气化室底部，与气化室相通；所述炉排后部上方为炉膛；所述炉膛前部设置前拱，炉膛中后部设置后拱；所述风室设置在炉排底部，用于通入一次风；炉排尾部设有排渣口；

所述气化室下部与炉排上方的空间形成气化燃烧通道，气化燃烧通道与炉排燃烧装置的炉膛连通；在所述气化燃烧通道靠近气化室一侧设置梳形墙，梳形墙与炉膛之间的气化燃烧通道顶部为气化前拱，气化前拱向炉膛方向倾斜；气化燃烧通道与炉膛连接口收缩，即连接口截面为气化燃烧通道的最小截面。连接口高度h₁为气化燃烧通道9的气化前拱10最高高度h₀的1/5~3/5，即h₁=(1/5~3/5)h₀。

上述技术方案中，所述气化室为阶梯布置的上、下两级气化室，两级气化室的连接处设置压火门；所述上级气化室底部向下级气化室倾斜，倾斜角度α为30°~60°。

上述技术方案中，气化室的另一种技术方案为：所述气化室在进料口设置截面为上窄下宽的梯形料钟，气化室截面渐缩成锥斗状。

上述技术方案中，所述炉排的倾斜角度β为0~8°；所述炉膛的前拱上设置有二次风口。所述炉膛中部设置SNCR喷入管。

上述技术方案中，所述梳形墙可上下移动；所述梳形墙上间隔设置多个孔槽形成梳形通道。所述孔槽为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：阶梯式或收缩式气化室的设置，减少大颗粒固体燃料进料过程的堆积压实现象，使进料更均匀；梳形墙的设置则在及时排出气化气的同时，可以延缓气化残渣、残碳的排出过程，延长了气化时间，强化了气化效果。倾斜炉排的设置，便于燃料随炉排的运动前进，减少在燃料在炉排上堆积，使燃料燃烧更充分。通过脱硝喷枪将雾化后的尿素溶液从SNCR脱硝喷口喷入炉膛，从而实现降低烟气中的氮氧化物的含量。本实用新型具有燃料适应性广、负荷变化适应性强、尾气污染物排放低、结构简单、操作方便、易于维护等优点。

附图说明

图1是本实用新型所涉及的一种气化燃烧系统示意图。

图2是本实用新型所涉及的一种气化燃烧系统另一种技术方案示意图。

图3是本实用新型所涉及的一种气化燃烧系统所述梳形墙孔槽形状示意图。

图中：1－气化室；2－进料口；3－压火门；4－气化风管；5－蒸汽配管；6－气化风室；7－梳形墙；8－炉排；9－气化燃烧通道；10－气化前拱；11－前拱；12－风室；13－二次风口；14－炉膛；15－孔槽；16－后拱；17－排渣口；18－烟气出口；19－SNCR喷入口；20－电机；21－锅筒。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

如图1和图2所示，本实用新型所述一种气化燃烧系统，包括前置的气化装置和后置的炉排燃烧装置，以及位于气化装置下方的与炉排燃烧系统相连的气化燃烧通道9。

所述气化装置包括气化室1、设置在气化室1顶部的进料口2，以及气化风室6。所述气化风室6连接有气化风管4和蒸汽配管5。空气或氧气等气体从气化风管4进入气化风室6，和从蒸汽配管5进入的水蒸气混合后作为气化剂，从气化风室6进入气化室1。所述气化风室6设置在气化室1的下部外侧。气化风室6和气化室1之间有连接通道。

所述炉排燃烧装置包括倾斜布置的炉排8、炉膛14和风室12。以燃料移动方向为前后，所述炉排8前部设置在气化室1底部，与气化室1相通。所述炉排8后部上方为炉膛14。炉排8为往复炉排或链条炉排，在电机20带动下运动。所述炉排8的倾斜角度β为0~8°，即炉排上表面与水平方向夹角β为0~8°。

所述气化室1下部与炉排8上方的空间形成气化燃烧通道9，气化燃烧通道9与炉排燃烧装置的炉膛14连通。燃料从进料口2进入气化室1，将位于气化室1底部的炉排8前部覆盖，燃料完全充满从气化室1底部的炉排8前部到气化室1的空间，或者至少保持1/3的充满度。气化室1和炉排8前部上方的燃料在从气化风室6送入的气化剂的作用下进行气化，燃料气化后的残渣、残碳和部分未完全气化燃料在炉排8的运动过程中向炉膛14方向输送。电机20还可以调速，调整炉排输送速度从而影响燃料的气化程度。在所述气化燃烧通道9内靠近气化室1一侧设置梳形墙7，梳形墙7上间隔设置多个孔槽15形成梳形通道。如图3所示，所述孔槽15为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。气化气从梳形通道进入气化燃烧通道9。梳形墙7可以上下移动，调整残渣和残碳移动的通道大小。从梳形墙7开始的气化燃烧通道9底部的炉排段为炉排8中部。

梳形墙7与炉膛14之间的气化燃烧通道9顶部为气化前拱10，气化前拱10向炉膛14方向倾斜。气化燃烧通道9与炉膛14连接口收缩，即连接口截面为气化燃烧通道9的最小截面。连接口高度h₁为气化燃烧通道9的气化前拱10处最高高度h₀的1/5~3/5，即h₁=(1/5~3/5)h₀。气化气在气化前拱10处开始燃烧，气化前拱10吸收燃烧中气化气产生的火焰和高温烟气的辐射热，并集中地辐射到炉排8中部的燃料残渣、残碳和未完全气化燃料上，强化气化、燃烧。由于气化前拱10向炉膛14倾斜和连接口收缩，使得气化前拱10的热辐射集中在气化燃烧通道9底部的炉排8中部上。

所述风室12设置在炉排8底部，用于通入一次风，风室12可以设置多个。一次风作为炉排8上燃料残渣、残碳和未完全气化燃料燃烧的氧化剂。所述炉膛14前部设置前拱11，炉膛14中后部设置后拱16。炉排8中部的未燃烧或未燃尽燃料进入炉膛14后进一步燃烧。炉排8尾部设有排渣口17，燃尽后的残渣从排渣口17排出。部分气化气和气化气燃烧后的烟气，以及残渣和残碳燃烧的烟气进入炉膛14，前拱11上设置有二次风口13，通入的二次风有助于气化气和烟气充分燃尽。而炉膛14中部设置的SNCR喷入口喷入的氨水、尿素等脱硝剂降低了NOx的生成。经过脱硝净化的烟气从炉膛14上部的烟气出口18排出进行后续换热和净化处理。根据需要，炉膛顶部设置有锅筒21或者汽包。烟气与换热部件换热产生热水或者蒸汽。

在上述技术方案中，气化室1的设置有多种实施方式，不局限于以下描述的两种。

气化室一种实施方式为：

如图1所示，所述气化室1为阶梯布置的上、下两级气化室，两级气化室的连接处设置压火门3；所述上级气化室底部向下级气化室倾斜，倾斜角度α为30°~60°。压火门3可以启闭。压火门3的作用是，压火门闭上时，将前气化室12和后气化室的燃料上下隔断，起到压火气化的作用，此时，压火门上部的燃料不再接触下部燃料，避免压火时上部燃料被引燃。同时，上部燃料也起密封作用。此时气化室1为间歇运行。而气化室1连续运行时压火门3保持开启。

气化室另一种实施方式为：

如图2所示，所述气化室1在进料口2设置截面为上窄下宽的梯形料钟，气化室1截面渐缩成锥斗状。气化室1右侧倾斜面与水平方向的夹角δ为45°~90°。固体燃料通过进料口2进入气化室1，在料钟的拨料作用下向气化室1两侧散开，顺着料钟和渐缩气化室1之间的通道向下滑落，与气化剂接触缓慢气化。料钟的布置和气化室1的渐缩设置，使得固体燃料进料更均匀，也避免了燃料直接掉落形成压实堆积。

气化室1和炉膛14内均设有检查门。

Claims (7)

1.一种气化燃烧系统，其特征在于：

所述气化燃烧系统包括前置的气化装置和后置的炉排燃烧装置，以及位于气化装置下方的与炉排燃烧系统相连的气化燃烧通道（9）；

所述气化装置包括气化室（1）、设置在气化室（1）顶部的进料口（2），以及气化风室（6）；所述气化风室（6）连接有气化风管（4）和蒸汽配管（5）；

所述炉排燃烧装置包括倾斜布置的炉排（8）、炉膛（14）和风室（12）；以燃料移动方向为前后，所述炉排（8）前部设置在气化室（1）底部，与气化室（1）相通；所述炉排（8）后部上方为炉膛（14）；所述炉膛（14）前部设置前拱（11），炉膛（14）中后部设置后拱（16）；所述风室（12）设置在炉排（8）底部，用于通入一次风；炉排（8）尾部设有排渣口（17）；

所述气化室（1）下部与炉排（8）上方的空间形成气化燃烧通道（9），气化燃烧通道（9）与炉排燃烧装置的炉膛（14）连通；在所述气化燃烧通道（9）靠近气化室（1）一侧设置梳形墙（7），梳形墙（7）与炉膛（14）之间的气化燃烧通道（9）顶部为气化前拱（10）；气化燃烧通道（9）与炉膛（14）连接口收缩，即连接口截面为气化燃烧通道（9）的最小截面。

2.根据权利要求1所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述气化室（1）为阶梯布置的上、下两级气化室，两级气化室的连接处设置压火门（3）；所述上级气化室底部向下级气化室倾斜，倾斜角度α为30°~60°；所述气化风室（6）设置在气化室（1）的下部外侧。

3.根据权利要求1所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述气化室（1）在进料口（2）设置截面为上窄下宽的梯形料钟，气化室（1）截面渐缩成锥斗状。

4.根据权利要求1所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述炉排（8）的倾斜角度β为0~8°；所述炉膛（14）的前拱（11）上设置有二次风口（13）。

5.根据权利要求1或4所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述炉膛（14）中部设置SNCR喷入管（19）。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述梳形墙（7）可上下移动；所述梳形墙（7）上间隔设置多个孔槽（15）形成梳形通道。

7.根据权利要求6所述的一种气化燃烧系统，其特征在于：所述孔槽（15）为长方形或倒三角形或倒梯形或倒阶梯形。