[发明专利]一种防止高碱煤锅炉尾部受热面沾污的燃烧装置及方法

权利要求书

1.一种防止高碱煤锅炉尾部受热面沾污的燃烧装置，包括：锅炉和尾部烟道；所述锅炉设置有炉膛；其特征在于，还包括：还原熔融炉和激冷池；所述还原熔融炉进口与所述炉膛出口直接或间接连通；所述还原熔融炉的进口烟道上布置有至少一个氧气喷口；所述还原熔融炉的上部气相出口与尾部烟道连通；所述激冷池上部进料口与还原熔融炉下部液相出口相连通。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述锅炉为循环流化床锅炉，所述还原熔融炉上部气相出口垂直烟道上布置有至少一个燃尽风喷口；所述还原熔融炉上部气相出口与尾部烟道的连接烟道上布置有至少一个高温烟气抽取口；所述高温烟气抽取口通过管道与二次风口相连通；沿烟气流动方向依次设有主燃还原区、还原熔融区和燃尽氧化区。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧装置，其特征在于，还包括：旋风分离器和返料器，所述旋风分离器进口与炉膛出口连通，所述旋风分离器下部固相出口与所述返料器进口连通，所述旋风分离器上部气相出口与所述还原熔融炉进口连通；所述尾部受热面包括过热器、省煤器、氧气预热器和空气预热器。

4.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，还包括：给料机和磨煤机；所述炉膛下部设置有给料口；所述给料机出口与磨煤机进口相连通，磨煤机出口与给料口相连通。

5.根据权利要求4所述的燃烧装置，其特征在于，所述还原熔融炉上部气相出口垂直烟道上布置有至少一个高温烟气抽取口；所述还原熔融炉上部气相出口水平烟道上布置有至少一个燃尽风喷口；沿烟气流动方向依次设有主燃氧化区、再燃还原区、还原熔融区和燃尽氧化区。

6.一种应用权利要求1至5任意一项所述的燃烧装置防止高碱煤锅炉尾部受热面沾污的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：提供所述防止高碱煤锅炉尾部受热面沾污的燃烧装置；

步骤二：将燃料与燃烧所需空气供给到炉膛内，并使燃料燃烧；

步骤三：炉膛燃烧产物经锅炉出口离开后进入还原熔融炉；

步骤四：向还原熔融炉通入氧气，根据高碱煤的灰熔点温度调节还原熔融炉中的反应温度至灰熔点以上；

步骤五：气相中的H₂、CO及未燃尽残炭细颗粒在氧气作用下发生急剧燃烧反应，产生高温区并使还原熔融炉中的固相熔融成液相，熔融液相进入激冷池在喷水作用下进行急剧冷却，冷却后的熔渣排出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括步骤六：抽取尾部烟道产生的部分高温烟气从炉膛二次风口喷入炉膛，为炉膛部分燃烧反应提供热量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中所述的燃料为高碱煤或高碱金属含量的生物质燃料。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，炉膛主燃还原区的过量空气系数为0.85～0.95；旋风还原熔融区的过量空气系数为0.95～1.0；燃尽氧化区的过量空气系数为1.10～1.15；燃尽风占总风量的比例为8～15％；炉膛主燃还原区的反应温度为850～950℃；还原熔融区的反应温度为1000～1500℃。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，炉膛再燃还原区的过量空气系数为0.85～0.90；还原熔融区的过量空气系数为0.90～1.00；燃尽氧化区的过量空气系数为1.10～1.15；燃尽风占总风量的比例为8～15％；炉膛主燃氧化区的反应温度为850～950℃；炉膛再燃还原区的反应温度为900～1000℃；还原熔融区的反应温度为1200～1500℃。