[发明专利]一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧方法

摘要

一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧方法，属于高效洁净煤燃烧技术领域。解决了现有煤燃烧技术在劣质煤燃料时，无法同时实现低NOx排放与高燃烧效率及燃烧过程中需配备磨煤系统的问题。本发明方法采用一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置实现，烧装置主要由流化床和煤粉炉构成,燃烧过程为，首先在流化床中对煤颗粒进行富燃料热解、绝热燃烧、破碎、气化、颗粒分选，将燃料重整为850℃至900℃仅含带粒径75微米以下颗粒的粗煤气，然后将粗煤气送入煤粉炉燃烧器区域进行1100℃富燃料燃烧，最后在煤粉炉燃烧器上部区域进行1300℃贫燃料燃尽，三段燃烧相对独立控制并通过炉内新结构有效耦合。本发明主要用于劣质煤燃烧领域。

主权项

1.一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧方法，该方法采用一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置实现，所述劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置包括N个流化床(1)和一个煤粉炉(2)，N个流化床(1)的粗煤气输出管(1‑15)均与煤粉炉(2)的粗煤气燃烧器(2‑4)连通，N为大于或等于1的整数，所述的流化床(1)包括三个反应区，从下至上依次为密相区(1‑11)、旋风分离区(1‑12)和稀相区(1‑13)，流化床(1)底部设有中心锥体(1‑8)，顶部设有百叶窗(1‑14)，且中心锥体(1‑8)和百叶窗(1‑14)均位于流化床(1)内；流化床(1)外部侧壁上设置至少一层流化气流喷嘴(1‑4)、至少一层破碎气流喷嘴(1‑5)、旋转二次风喷管(1‑6)和加料装置(1‑1)，且所述的至少一层流化气流喷嘴(1‑4)、至少一层破碎气流喷嘴(1‑5)、旋转二次风喷管(1‑6)和加料装置(1‑1)均位于流化床(1)的密相区(1‑11)，加料装置(1‑1)用于将粒度为10mm以下的颗粒送入流化床(1)内，每层破碎气流喷嘴(1‑5)均位于流化气流喷嘴(1‑4)的上部，旋转二次风喷管(1‑6)位于破碎气流喷嘴(1‑5)的上部，加料装置(1‑1)位于旋转二次风喷管(1‑6)的上部；煤粉炉(2)的炉膛(2‑1)为水平截面呈矩形或圆形的直筒结构，煤粉炉(2)的底部设有冷灰斗(2‑7)，所述冷灰斗(2‑7)为水平截面呈矩形或圆形的锥筒结构，煤粉炉(2)的粗煤气燃烧器(2‑4)由至少一个粗煤气喷口(2‑5a)和至少一个一级配风喷口(2‑5b)组合而成，且粗煤气燃烧器(2‑4)位于炉膛(2‑1)的下部；煤粉炉(2)的侧壁上还设有二级配风喷口(2‑6)，且二级配风喷口(2‑6)位于粗煤气燃烧器(2‑4)的上方；其特征在于，燃烧方法包括如下步骤：步骤一：引燃流化床(1)，在压力小于或等于3MPa，温度范围为500℃至980℃条件下，通过加料装置(1‑1)向流化床(1)内送入粒度在10mm以下的煤与生物质颗粒和石灰石颗粒中的一种或多种，同时通过流化气流喷嘴(1‑4)射入流化风，破碎气流喷嘴(1‑5)射入破碎风，在流化风、破碎风、中心锥体(1‑8)及百叶窗(1‑14)的作用下，对粒度在10mm以下的煤与生物质颗粒和石灰石颗粒中的一种或多种在流化床(1)内进行还原性气氛下富燃料绝热燃烧和颗粒分选，从而形成粗煤气；步骤二：将粗煤气通过粗煤气燃烧器(2‑4)引入到煤粉炉(2)内，在还原性气氛富燃料燃烧区(2‑2)利用一级配风喷口(2‑5b)射入空气进行1100℃还原性气氛下富燃料燃烧及换热，然后，在氧化性气氛贫燃料燃尽区(2‑3)利用二级配风喷口(2‑6)射入空气进行1300℃氧化性气氛下贫燃料燃尽、换热、排烟及排灰渣，从而完成煤、生物质及其混合物的分段耦合燃烧。