[发明专利]低热值燃料闪速燃烧气化装置

说明书

技术领域  本发明涉及一种综合高温空气燃烧和高效燃烧气化优势，以减少低热值燃料环境污染、新能源开发和抑制二恶英生成为使用目的的燃烧气化装置。适用于低热值煤、生物质燃料和城市生活垃圾高效节能、低污染处理场所使用。

背景技术  我国生物质燃料分布极其广泛，总量也十分巨大，仅农村每年产生的生物质燃料可折合2.7×10⁹t标准煤，占农村总能耗40％左右，其中秸秆产量超过700Mt，谷壳40Mt。但是，目前生物质利用程度不高，大量宝贵的生物质燃料被白白浪费。全国有近一半的秸秆在田间直接焚烧，木材加工、木制品生产产生的大量木屑、锯木等被废弃，食品加工产生的壳、皮等被当作垃圾填埋。随着经济发展，我国城市生活垃圾产生量不断增长，1998年产量达到150Mt，并以每年8-10％的速度增长。然而目前城市生活垃圾的处理率只有57.3％，其中垃圾无害化处理资源化利用不超过20％，大量城市生活垃圾露天堆放或简易填埋处理，有300多个城市正面临着“垃圾围城”等环保问题。研发新型低热值固体燃料燃烧气化新技术，可扩宽城市生活垃圾、部分工业垃圾、医疗垃圾、生物质、造纸厂污泥及低热值煤的应用范围，促进我国新能源开发水平，缓解我国面临的日益严重的环保压力。

目前许多垃圾焚烧电站利用蓖式炉焚烧废料，其综合热效率只有15～20％，产生的HCl常常造成锅炉管道的严重锈蚀。为避免管道锈蚀带来的问题，有采用流化床处理可燃废弃物，热效率增加到30％。常规的低温燃烧气化存在许多问题：热效率不高；因燃料热值低，燃烧温度不高，燃烧不稳定；生成强腐蚀性焦油；有异味的高分子有机物未得到有效处理，使用环境污染严重，有明显异味；有二恶英气体生成；反应不完全，合成燃气热值低。开发高效节能和环境友好型低热值燃料燃烧气化装置，具有明显经济效率和社会效率。

发明内容  为了克服低热值固体燃料低温燃烧气化出现的燃烧温度不高、燃烧不稳定、环境污染严重，有二恶英生成，热效率不高等缺点，本发明吸收高温空气燃烧传热优势，提供一种通过烟气余热回收和空气预热，并优化燃料和空气在炉内的流动传热和燃烧，组织高效燃烧气化区的低热值燃料燃烧气化装置。

低热值燃料闪速燃烧气化装置，主要包括燃气快切阀，蓄热式燃烧器，圆柱形燃烧气化室，圆形均孔阻渣板，倒置式圆台形集渣室和空燃气换向阀，进料口设置在燃烧气化室顶壁面中心位置上，燃烧气化室底面和集渣室大底面通过阻渣板相连通，排渣口设置在集渣室小底面中心位置上，燃烧器成对选用对称布置在燃烧气化室侧壁上且轴线延长相交于阻渣板中心，外部燃气管和内部合成燃气管上都安装有燃气快切阀，外部燃气和部分合成燃气汇入燃烧器燃料管，经空燃气换向阀送入的空气流过外部燃气和部分合成燃气汇入的燃烧器的蓄热室并被预热，在阻渣板中心区域燃气空气与经进料口垂直下落的低热值燃料混合并发生闪速燃烧气化反应，燃烧器和燃气快切阀配合空燃气换向阀动作周期性交替组织燃烧气化和回收燃气显热。

发明结构紧凑，燃烧气化反应速度快，燃烧气化效率和热效率高，缩容效果明显，使用干净且无异味，二恶英排放极低，燃料适应性强。各类以减少低热值燃料环境污染、开发新能源和节能减排为目的场所均可使用。

附图说明

图1为低热值燃料闪速燃烧气化装置结构示意图。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

具体实施方式：

如图1所示，低热值燃料闪速燃烧气化装置本体主要包括圆柱形燃烧气化室3，圆形均孔阻渣板6，倒置式圆台形集渣室7和2个非预混型蓄热式燃烧器2和5，进料口设置在燃烧气化室3顶壁面中心位置上，燃烧气化室3底面和集渣室7大底面通过阻渣板6相连通，排渣口设置在集渣室7小底面中心位置上。发明本体内腔可划分为燃烧气化区、恒温阻渣区和集渣区。燃烧器2和5包括球形或蜂窝状蓄热体。选用蜂窝状蓄热体时气流通道孔径大于3mm，以便防止液体物质冷凝阻塞气流通道。燃烧器2和5通常成对选用，对称布置在燃烧气化室3的侧壁上，两个燃烧器中心轴线向下倾斜且延长相交于阻料板6中心区域。阻料板6可由多层均匀布孔的阻渣板组成，阻渣板蓄热性能良好，能恒定燃烧气化室3温度。阻渣板6钻有渣孔，上层阻渣板渣孔大，下层阻料板渣孔小，上下阻料板渣孔交错排列。液渣穿过阻渣板6渣孔下落到集渣室7。

发明的附属装置包括4个燃气快切阀1、4、8和9，空燃气换向阀10。燃气快切阀1和4分别安装在外部燃气管道上，燃气快切阀8和9分别安装在合成燃气管道上。经燃气快切阀2送入的外部燃气和经快切阀8送入的部分合成燃气汇入燃烧器2燃气管，经燃气快切阀4送入的外部燃气和经燃气快切阀9送入的部分合成燃气汇入燃烧器5燃气管。