[发明专利]分区多重强化燃烧链条锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉层状燃烧技术领域，特别涉及一种对链条锅炉燃煤层、烟气可燃物分区多重强化燃烧链条锅炉。 

背景技术

我国现有工业和生活锅炉60多万台，其中链条炉燃煤锅炉容量占燃煤工业锅炉的60%以上，由于其运行操作简单在我国仍然被广泛使用，容量75t/h以下蒸汽锅炉及64MW以下热水锅炉多数采用此种燃烧方式。链条炉属于移动层燃，其工作方式是煤从炉排一端落在炉排面进入炉膛后，随炉排逐渐由前向后缓慢移动，燃烧所需的空气通过炉排的间隙自下而上与移动着的煤层垂直相交。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热，因而上面的煤先着火，然后逐步向下燃烧，为单面着火方式，着火条件差，导致对煤质适用范围小。链条炉燃烧是沿炉排长度分区段进行的，随炉排移动的燃料，依次完成干燥和加热、挥发分析出燃烧、焦炭燃烧、燃烬过程。随着燃烧的进行，一方面煤颗粒内焦炭被灰渣包裹，另一方面，煤层中部的焦炭被上下的灰渣所夹，阻碍焦炭的燃烬，导致灰渣含碳量大；而煤层相对于炉排是静止的，煤层的板结阻止空气穿过，焦炭不能燃烬、排渣带红火，需要人工拨动煤层防止煤层结块，劳动强度也非常大。沿炉排长度分区段燃烧也造成了炉内的烟气流分片流动，即炉排前、后两段存在过量的空气，而炉排中段主燃区燃烧层中始终存在着还原区，空气不足，使此区火床上部的气体成分中包含着数量可观的可燃气体。这种分片流动状况使烟气中的可燃气体和飞灰燃烧不充分，导致化学不完全燃烧热损失和飞灰含碳量增大，而实际运行中依靠增加过量空气将使排烟热损失不恰当地增大，且链条炉的排烟温度较高，一般达170℃以上。同样，沿炉排宽度方向风量分配的不均匀也将加剧烟气中的可燃物燃烧不完全。上述链条炉固有的燃烧特性造成其在实际运行中普遍存在如下几个方面的问题：（1）煤种适应性差，劣质煤难以着火；（2）炉渣、飞灰含碳量高，锅炉热效率较低；（3）烟囱冒黑烟，NOx排放量大，造成环境污染。 据大量测试资料显示，我国工业锅炉的实际运行热效率比发达国家低10%以上，仅为60%~70%，其中固体不完全燃烧热损失一般为15%左右，排烟热损失一般为12%~20%。因此，固体不完全燃烧热损失和排烟热损失是燃煤工业锅炉的主要热损失。 

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种全新的分区多重强化燃烧链条锅炉，通过对炉膛内燃烧进行区域划分，针对不同区域的特点采取不同的多重强化燃烧手段，实现提高燃烧效率、降低热损失的目的。 

一种分区多重强化燃烧链条炉，具有一个炉膛，所述炉膛包括炉排、前拱、后拱、前墙、后墙、两侧墙、顶棚及炉膛出口，其特征在于：炉膛还包括煤层强化燃烧器、助燃带、小波型火焰燃烧扩展装置、波形分离旋转飞灰燃烬装置及飞灰η型分离复燃装置；  

所述炉排上表面、前拱、后拱、两侧墙及所述小波型火焰燃烧扩展装置下沿所在水平面包围形成炉排煤层燃烧区，在所述炉排煤层燃烧区内设置有助燃带和煤层强化燃烧器；所述助燃带粘结环设于炉排上方的炉壁上，将煤层燃烧形成的高温烟气热量再辐射到炉排煤层上，促进引燃新煤层和煤粒燃烧，实现对燃烧的第一重强化；所述煤层强化燃烧器设置于炉排上方，与炉排面具有一定间隙，与链条炉两侧墙固定连接，对煤层进行翻松，使煤层形成小的燃烧空间，并通入与炉排面平行的气流，使煤粒与空气混合，实现对燃烧的第二重强化； 

与所述炉排煤层燃烧区相邻的上部，由前拱、后拱、两侧墙及前拱最高点所在水平面包围形成悬浮空间燃烧区，在所述悬浮空间燃烧区内设置有小波型火焰燃烧扩展装置和波形分离旋转飞灰燃烬装置，所述波型火焰扰动扩展燃烧装置固定设置于前拱中部和后拱前部，并与两侧墙固定连接，对煤层燃烧形成的高温烟气导向，使烟气扰动混合，对穿过所述小波型火焰扰动扩展燃烧装置的可燃烟气沿炉宽方向进行扩展扰动混合，同时增强前后拱对煤层的热辐射，实现对燃烧的第三重强化；所述波形分离旋转飞灰燃烬装置固定设置于前拱最高点所在平面下方附近，并与两侧墙固定连接，改变上升烟 气流动方向，使烟气扰动混合，并惯性分离烟气飞灰颗粒，通入空气补充燃烧所需的氧气，实现对燃烧的第四重强化； 

链条炉炉膛内除炉排煤层燃烧区和悬浮空间燃烧区以外的区域形成其他区域，在所述其他区域设置有飞灰η型分离复燃装置，所述飞灰η型分离复燃装置固定设置于链条炉炉腔出口，与链条炉顶固定连接，分离收集烟气中的较大的飞灰颗粒，并送回炉膛内进行再燃烧，实现对燃烧的第五重强化。 

所述煤层强化燃烧器包括楔形架、若干犁煤子片、若干空气喷嘴和进气连接管；