[发明专利]可根据煤型调整的固体和液体/气体燃料的全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉

说明书

本发明涉及一种新颖技术的全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉，所述全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉作为可用的家用型和工业型固体和液体/气体燃料锅炉的替代物而研发，所述全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉在根据煤内的挥发物、渣块以及硫内容物进行调整时能够借助全自动化进煤、燃烧空气硬件以及炉排系统在专用燃烧室中以高燃烧效率无烟地燃烧煤，所述全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉经由全自动化干法脱硫系统减少二氧化硫排放，并且所述全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉还能够在第二专用燃烧室中燃烧液体燃料或天然气而不需要任何修改。

液体燃料和气体燃料由于其均匀性可一般以高效率燃烧。然而，在用于供暖且用于工业中的当前锅炉或燃烧系统中的固体燃料的燃烧效率，尤其是高挥发性煤的燃烧效率，由于烟的产生而大大降低，并且能量损失可为巨大的。尽管天然气在当今世界变得越来越广泛，但煤可自然地在产生电能的热电厂中且在供暖和在具有丰富的煤储量的国家中的工业中都具有宽泛的应用领域。

煤可在成粉末后借助于热电厂中使用的锅炉中的专用燃烧器来以相对较高的燃烧效率燃烧，或块煤可在流化床系统中或借助于在工业型大容量锅炉中和在用于集中供暖目的的大容量锅炉中的机械装载加煤机来以相对较高的燃烧效率燃烧。然而，因为在流化床系统中和在传统的上方进料加煤机或下方进料加煤机的燃烧系统中都不能实现完全且无烟燃烧，所以在此类燃烧系统处必须使用烟道吸尘装置多级旋风分离器和湿式过滤器，而由于不良燃烧产生的烟和污染物排放引起相当大量的空气污染。另一方面，在用于供暖且用于工业中的现有的人工进料小容量和中等容量热水蒸汽锅炉中，煤在炉排上以极低效率燃烧，并且由通过不良燃烧产生的污染物排放引起的空气污染达到较大量。

专利“可根据煤型调整的固体和液体/气体燃料的全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉(Solid and Liquid/Gas Fueled,Fully Automated,Smokeless Combustion Hot Water/Steam Boiler Adjustable According to the Coal Type)”的主题是作为可用固体和液体/气体燃料的锅炉的替代物而研发的新型全自动化无烟燃烧热水/蒸汽锅炉，所述锅炉在根据煤内的挥发物、渣块以及硫内容物进行调整时能够借助全自动化进煤、燃烧空气硬件和炉排系统在专用燃烧室中以较高燃烧效率无烟地燃烧煤，同时能够经由全自动化干法脱硫系统减少二氧化硫排放，因此，通过由于高燃烧效率而防止在来源处烟产生来为空气污染提供解决方案，并且还能够在没有任何修改的情况下在液体/气体专用燃烧室中以较高效率燃烧液体燃料或天然气。

在揭示全自动化无烟燃烧锅炉与固体、液体和气体燃料的现有锅炉之间的技术差异之前，适当的是简短地分析燃烧、完全燃烧、煤的燃烧特性以及烟的产生和污染物排放。

1.燃烧、煤的燃烧特性、烟的产生以及污染物排放：

燃烧是引起热量和光能的释放的化学过程，其中固体、液体或气体燃料内的碳和其它可燃物在某一着火温度之上与氧气组合。

当氧气实际上从空气供应时，燃烧必须首先与空气进行接触以便点燃。为在任何燃烧过程中实现燃料的完全燃烧，必须结合充足的空气供应满足下面阐述的三个条件。

a)温度在着火温度之上(温度)

b)燃料和空气的良好混合(湍流)

c)完成燃烧所需的时间(时间)

在文献中，此三个条件也被称为“燃烧的三T：温度、湍流以及时间”。

就点火技术而言，为在任何点火系统中实现燃料的完全燃烧，首先必须供应足量的空气，并且空气和燃料应在可根据燃料类型变化的某一着火温度之上以湍流方式混合，并且此条件应维持一定的时间。

无论是采用固体、液体还是气体形式，在燃料的燃烧期间满足此类条件的任何点火系统都实现完全燃烧和无烟点火，因为烟是不良燃烧的产物。

煤是由各种可燃物、湿气以及不可燃矿物质构成的固体矿物燃料。在煤的燃烧期间，由固定碳和挥发性物质构成的可燃物质燃烧，而矿物质保持为灰分。

一般来说，煤基于其固定碳含量、挥发性物质、湿气以及灰分比来分类。因此，煤在三个主要群组下分类为具有极低挥发性物质比的“无烟煤”、具有中等挥发性物质水平的“烟煤”或“硬煤”，以及具有高挥发性比的“褐煤”。