[发明专利]一种反α形火焰配风式层燃炉燃烧系统及方法

说明书

一种反α形火焰配风式层燃炉燃烧系统及方法，它属于锅炉技术领域。它包括前拱、后拱、炉排和配风系统；前拱和后拱分别倾斜布置，前拱的顶部高度小于后拱的顶部高度，后拱的长度小与前拱的长度，且前拱与后拱的夹角为钝角，前拱、后拱和分隔板分隔为前区和后区，前区为燃烧区，后区为冷却区；所述配风系统包括主管、风机、排烟管和多个配风管；排烟管和多个配风管的一端与主管连接，多个配风管的另一端分别由前拱或后拱伸入燃烧室，每个配风管上设有一个调节阀，排烟管的另一端伸入冷却排烟区，主管与现有锅炉的空气预热器连通，主管和排烟管上分别设有一个风机。本发明减少氮氧化合物生成，减少排烟损失。

技术领域

本发明涉及一种锅炉及锅炉燃烧方法，具体涉及一种反α形火焰配风式层燃炉燃烧系统及方法，属于锅炉技术领域。

背景技术

层燃炉因结构简单、操作方便和对司炉人员素质要求不高而被广泛使用,据统计其在工业锅炉中占比高达90％,应用遍及建材、化工、印染、热处理、制药等诸多行业领域，是我国锅炉一种重要的燃烧方式。层燃炉的热损失是影响其燃烧效率的因素,现有的层燃率存在以下问题：

1、现有的层燃炉燃烧控制不佳，煤层燃尽困难，数据表明在很多情况下炉排灰渣含炭量可达30％-40％。如发明专利申请《一种往复炉排层燃炉》(申请号：201310365289.2，申请日：2013.08.19)利用后拱再辐射将煤引燃，加长炉排使煤燃尽，并未彻底解决煤燃尽困难的问题且使炉体尺寸增大。

2、采用前后拱形成的α火焰，由于前部高挥发分的气流和后部高温富氧气流难以实现良好的混合，为燃尽可燃气体，使得烟气中未燃尽气体较多,存在烟气中过量空气系数较大的问题,造成排烟热损失较大；；同时在低负荷工况下，α火焰难以形成，烟气中和未燃尽气体更多。排烟热损失在锅炉热损失中占有很大比重，降低排烟热损失是锅炉节能方向之一。如发明专利《一种层燃炉氮氧化物排放量的复合控制系统》(专利号：ZL201610963638.4，申请日：2016.10.28)采用PLC控制系统内嵌层燃炉分级燃烧控制系统，通过现场测量和数值模拟仿真，获得不同负荷下层燃炉内高度方向的温度场分布，并建立层燃炉温度场数据库，未完全解决未燃尽气体过多的问题。

3、层燃炉α火焰将后拱高氧高温的烟气卷入到热解区，使氮氧化物大量生成。目前,层燃炉NO_x排放控制技术主要以烟气再循环和选择性非催化还原(SNCR)为主或其联合技术。烟气再循环技术存在灰渣含碳量升高和进一步降低炉膛温度等问题,导致层燃炉热效率下降。SNCR技术因层燃炉炉膛空间有限和炉温偏低,多选用反应温度较低的氨水为还原剂,经常遇到有效喷氨点寻找困难、还原反应时间不足、氨逃逸率上升等问题，氨逃逸也会产生严重的大气污染问题。如发明专利申请《一种用于链条炉的和烟气再循环耦合脱硝系统》(申请号：201610817509.4，申请日：2016.09.12)采用耦合技术，存在所述的容易造成炉膛温度分布不均匀、空间有限及温度偏低的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，而提供一种反α形火焰配分式层燃炉燃烧系统及低氮燃烧方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种反α形火焰配风式层燃炉燃烧系统，它包括前拱、后拱、炉排和配风系统；前拱和后拱的下方设置有炉排；前拱和后拱分别倾斜布置，前拱的顶部高度小于后拱的顶部高度，后拱的长度小与前拱的长度，且前拱与后拱的夹角为钝角，前拱、后拱和分隔板分隔为前区和后区，前区为燃烧区，后区为冷却区，前拱和后拱之间的燃烧区可产生反α形火焰；配风系统包括主管、风机、排烟管和多个配风管；排烟管和多个配风管的一端与主管连接，多个配风管的另一端分别由前拱或后拱伸入燃烧室，每个配风管上设有一个调节阀，排烟管的另一端伸入冷却排烟区，主管与现有锅炉的空气预热器连通，主管和排烟管上分别设有一个风机。