[发明专利]一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别涉及一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉。

背景技术

由于褐煤含水率高、热值低，长距离运输不经济。为了提高褐煤的运输经济性，可采用褐煤提质技术来减少褐煤的含水率，提高褐煤品质。在某些褐煤提质技术工艺中，由于发生了轻度化学反应，会产生大量的低热值煤气，其主要特点包括：a、气体中含有少量的CO、H₂和CH₄等可燃气体成分，但热值很低，低位热值低约200～2500kJ/Nm³，现有各种锅炉由于燃烧时会发生灭火，而难以燃用；b、水蒸汽份额大，约为15～60％；c、含有H₂S等污染气体，d、含有极少量的细颗粒煤粉。如果将产生的气体直接排入大气，将带来严重的环境污染和能源浪费。

在其它工业过程中，也有可能产生类似的低热值气体。由于没有好的处理方法，只能经简单除尘处理后排入大气。

为了回收该低热值气体的热量，需要解决由于该气体中惰性气体成分的含量高和气体发热量低所带来的理论燃烧温度低、着火困难和燃烧稳定性差等问题。采用常规气体燃烧器(如旋流燃烧器)燃烧该类燃料时，表现为燃烧火焰不稳定，容易脱火、灭火。由于技术所限，目前国内可以通过燃烧方式进行热量回收的最低热值气体燃料主要为高炉煤气，其低位热值在2800kJ/Nm³以上。而可以燃用低位热值在200～2500kJ/Nm³范围内气体燃料的燃烧设备，国内外均未有成熟产品。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉，在实现燃用低位热值在200～2500kJ/Nm³范围内的低热值气体燃料的同时，通过低温燃烧控制NO_x产生，并可实现污染物的达标排放。

本发明提出的技术方案是：一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉，包括由炉膛周壁围成的炉膛，所述的低热值气体燃料的低位热值在200～2500kJ/Nm³范围内，其特征是，炉膛燃烧温度在800～950℃范围内，所述的低热值气体燃料的部分或全部通过炉膛中心燃气给入管给入炉膛密相区。炉膛密相区一般定义为距离布风板上方的3米范围内。

一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉，包括由炉膛周壁围成的炉膛，所述的低热值气体燃料的低位热值在200～2500kJ/Nm³范围内，其特征是，炉膛燃烧温度在800～950℃范围内，其炉膛周壁可以由耐火保温材料构成的绝热炉墙；也可以由膜式壁、耐火保温材料共同构成的冷却型炉墙；当采用冷却型炉墙时，耐火材料位于向火面，膜式壁位于背火面，外有保温材料；膜式壁内工质可以是水，亦可以是空气；所述的低热值气体燃料的部分或全部通过炉膛中心燃气给入管给入炉膛密相区。

所述的炉膛中心燃气给入管穿过布风板沿竖直方向通入炉膛密相区。

所述的炉膛中心燃气给入管由炉膛周壁沿水平方向通入炉膛密相区。

所述的炉膛中心燃气给入管，其管外层可敷设耐火浇注料，也可以采用水冷却，以保证其对温度和磨损的耐受性。

所述的炉膛周壁设有石灰石给料口。

在本发明的炉膛内，大量的循环惰性物料将燃气和空气加热至着火温度后，燃气将发生燃烧，并通过物料的掺混保证燃气和空气均匀混合。石灰石或气体脱硫剂由石灰石给料管给入炉膛内，脱除SO₂；炉膛内燃烧温度控制在800～950℃这一较低的温度条件下，减少NOx的生成，实现污染气体的达标排放。根据燃气热值的大小，必要时可通过给煤管，向炉膛内投煤(或其它辅助燃料)维持炉膛燃烧温度和能量平衡。