[发明专利]一种固体燃料高温贫氧燃烧方法及装置

说明书

一种固体燃料高温贫氧燃烧方法，是将固体燃料置于固体燃料高温贫氧燃烧装置内燃烧的过程；高温贫氧燃烧装置的炉膛内设置有层燃炉排和炉膛高温补氧管，炉膛的下部通过燃烧器与气体燃烧室的下部连通；燃烧器连接有补氧管；高温贫氧燃烧装置内分为三个燃烧区，第一燃烧区在层燃炉排上下面区域；第二燃烧区在层燃炉排下面和燃烧器之间区域；第三燃烧区在燃烧器和气体燃烧室内；调节供氧量让固体燃料在第一燃烧区处于半气化燃烧，未充分燃烧的可燃物在第二燃烧区继续燃烧，产生的可燃混合气体在第三燃烧区充分燃烧；燃烧过程处于负压状态下分区逐级供氧气燃烧，实现低含氧量条件下燃烧，减少氮氧化合物的产生，燃料燃烧充分，燃烧效率高。

技术领域

本发明涉及固体燃料燃烧的技术领域，具体是一种固体燃料高温贫氧燃烧方法及装置。

背景技术

随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制，世界气候面临越来越严重的问题，碳/氮氧化合物排放量越来越大，地球臭氧层正遭受前所未有的危机，全球灾难性气候变化屡屡出现，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。即使人类曾经引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也因为环境污染、气候变化而大打折扣（也因此，各国曾呼唤“绿色GDP”的发展模式和统计方式）。

所谓低碳/氮经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳/氮经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。

燃烧装置是利用燃料在其内燃烧产生热能的设备，通过热交换后可以产生热风、热油、热油、热水和或蒸汽，燃烧装置是在各种工业企业中提供生产和供暖所需的热源所必不可少的设备。

然而，现有的固体燃烧装置在将固体燃料在其内直接燃烧过程中，固体燃料是采用层燃、正烧、富氧燃烧方式，存在燃料燃烧不充分，热转换效率低，温度场不均匀、容易造成氮氧化物等大气排放物超标等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体燃料高温贫氧燃烧方法及装置，该固体燃料高温贫氧燃烧方法采用高温贫氧燃烧技术将固体燃料置于固体燃料高温贫氧燃烧装置内燃烧的过程，将固体燃料的燃烧过程分为三个燃烧阶段，分别在三个相通的燃烧区内实现分区逐级高温贫氧燃烧，实现低含氧量条件下燃烧，减少氮氧化合物的产生，燃料燃烧充分，燃烧效率高。

为了实现本发明的目的，所采取的技术方案为：

一种固体燃料高温贫氧燃烧方法，是将固体燃料置于固体燃料高温贫氧燃烧装置内燃烧的过程；所述的高温贫氧燃烧装置的炉膛内设置有层燃炉排和炉膛高温补氧管，炉膛的下部通过燃烧器与气体燃烧室的下部连通；燃烧器连接有为燃烧器补充氧气的补氧管；高温贫氧燃烧装置内分为三个相通的燃烧区，第一燃烧区为固体燃料半气化燃烧区，其在层燃炉排上下面区域；第二燃烧区为碳和气体燃烧区，其在层燃炉排下面和燃烧器之间区域；第三燃烧区为气体燃烧区，其在燃烧器和气体燃烧室内；

具体过程是：将固体燃料置于层燃炉排上，将其点燃后，在烟气引风机负压吸力的作用下，抽吸总需氧量，炉膛高温补氧管给层燃炉排上方的燃料补氧燃烧，在燃烧过程中，层燃炉排表面的燃料形成碳粒层，固体燃料燃烧形成的火焰和未完全燃烧的可燃物在烟气引风机的作用下随着气流穿过层燃炉排的间隙进入第二燃烧区；同时在燃烧产生的烟气穿过层燃炉排表面的碳粒层进行继续燃烧和裂解气化；产生的可燃混合气体和未完全燃烧的可燃物通过适量补氧，在第二燃烧区继续燃烧、裂解气化，产生的可燃混合气体随着气流进入第三燃烧区，通过补氧管进行补氧后充分燃烧；最终烟气由烟气引风机吸引用于物料烘干等用途或经过热交换装置进行热交换后排出；燃烧工况正常后，从炉膛高温补氧管通入的空气与烟火进行热交换，提供温度大于300度的空气，加速固体燃料的干燥、燃烧和气化，为固体燃料快速营造快速燃烧条件，全程均处于高温贫氧燃烧状态。