[发明专利]工业炉中固体燃料燃烧的方法和系统

权利要求书

1.一种用于加热工业炉和熔融炉料的固体燃料燃烧方法，包括如下步 骤：

提供一工业炉，所述工业炉包括预燃烧器和由炉壁所限定的主燃烧空 间，主燃烧空间包括待熔融的炉料，该炉料包括玻璃、铝、再生铜、再生 铅、再生钢、或再生钢和熔融钢的混合物；

在预燃烧器中在高于1000℃的温度下燃烧固体燃料和氧化剂以提供 灰分和气态易燃物，来自固体燃料和氧化剂燃烧的热量使大部分灰分熔融 为炉渣，气态易燃物流出预燃烧器并进入主加热室，该气态易燃物的灰分 含量为固体燃料重量的20-30％，该固体燃料包括由输送气体进行输送的碎 煤，该输送气体是空气或其中混有或不混有氧气的循环烟气，该氧化剂包 括氧气、氧气和空气的混合物、或氧气和烟气的混合物；

从预燃烧器中排出炉渣；

在主加热室内燃烧气态易燃物从而熔融炉料，其中：

氧化剂在预燃烧器中在包括氧化剂和固体燃料的第一流束、包括氧化 剂的第二流束、包括氧化剂的第三流束、以及氧化剂的附加流束中燃烧；

第一流束被切向地注入预燃烧器的上游部分以形成涡流；

第二流束被切向地注入预燃烧器的下游部分以形成涡流，该涡流的直 径比第一流束的初始涡流大；

第三流束被沿着第一流束的涡流的轴线轴向地注入预燃烧器的中心； 以及

氧化剂的附加流束由喷枪直接注入主燃烧空间，并在其中与气态易燃 物一起燃烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在来自炉的热烟气和氧化剂之间进行热交换，以提供经冷却的烟气和 经预热的氧化剂；以及

将经冷却的烟气和经预热的氧化剂注入预燃烧器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括用喷枪直接向主 燃烧空间注入附加氧化剂的步骤。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，还包括如下步骤：

通过与预燃烧器进行热交换来预热附加氧化剂；以及

从邻近预燃烧器一外壁的预热空间向主燃烧空间注入经预热的附加氧 化剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

通过与预燃烧器进行热交换来预热水；以及

通过在蒸汽发生器中与热烟气进行热换热来从经预热的水生成蒸汽。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预燃烧器竖直定向；

所述气态易燃物被分成多个流束；以及

气态易燃物的所述多个流束的每一个被注入主燃烧空间的不同部分。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还向预燃烧器中注入灰 分熔点降低剂，与不具有灰分熔点降低剂时的灰分熔点相比，该灰分熔点 降低剂用于降低预燃烧器中灰分的熔点，该灰分熔点降低剂或者与固体燃 料预混合，或者与固体燃料分开地注入预燃烧器中。