[发明专利]一种有机物高温气化低氧分级燃烧方法

说明书

本发明公开了一种有机物高温气化低氧分级燃烧方法，具体包括以下步骤：推料机构将燃料推入到阶梯往复式炉排上；启炉；通过鼓风机构鼓入空气，气化后的热气进入到气化室内；阶梯往复式炉排间歇性进行落料；监测系统a对气化室进行监测；气化室内气化后的热气进入到高温绝热低氧燃烧室，高温烟气经烟气流转通道排入换热系统换热；监测系统b进行监测；PLC控制器根据监测系统a和监测系统b的监测信息形成一个数据组，与内部设定数据值进行比较，判断是否需要对气化室的产气量进行控制。本发明通过实时监控不同燃烧段的温度来控制各风室的调风阀开度，实现精准给风，提高炉排燃烧效率，减少无效风的带入，减少热损失。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧装置技术领域，特别是一种有机物高温气化低氧分级燃烧方法。

背景技术

工业锅炉是锅炉、热风炉、热载体炉的心脏。烟气的黑烟和氮氧化物生成及还原与燃烧技术直接相关，热能设备的换热效率与燃烧温度直接相关。据统计，我国工业锅炉总数约为60万台，其中层燃锅炉约占总数的70％，我国工业锅炉设计效率一般仅比发达国家低1％-3％，但使用效率却低10％以上。

工业锅炉在实际运行中，为保证一次风对炉排上的煤层具有较强穿透性、强化煤层着火和较早燃尽，作业工人往往是将风机置于较大开度且在炉排燃烧的燃烧区和主燃区将其风室的风门全开以送入强风。如此一来，虽然能够保证燃料的燃尽，但引发了两个问题：1)炉排因炉温较低，炉内生成的NOx基本上是燃料型NOx(其生成量严重依赖燃烧区域的过量空气系数)，燃烧前中期送入大量强风，其结果是煤中的燃料氮在富氧气氛下析出并氧化成NOx，导致炉排NOx排放达到约300mg/m³的水平；2)大量强风以强刚性、高速度穿透炉排上的着火煤层，虽保证了煤颗粒扩散燃烧所需的空气，但大量穿煤层而过的空气成为过剩空气并最终从炉膛出口排出，使排烟含氧量高达10～15％，炉膛出口过剩空气系数1.9～3.5(明显高于设计值1.3～1.4)，致使锅炉排烟损失偏高，锅炉效率低下。

为了解决该问题，现有的工业锅炉多采用低氧燃烧的方法，低氧燃烧是指使用较低的过量空气系数，使燃烧后烟气中剩余氧很少的燃烧技术。一般，炉膛出口处过量空气系数控制在低于1.05，最好控制a＝1.02—1.03，这时，对于燃油炉，烟气中的剩余氧约在0.4％—0.65％之间。但是现有的工业锅炉无法很好地控制空气含量，很容易造成通入的空气含量过低，进而导致燃料无法充分燃烧，或者通入的空气含量过多，而造成锅炉排烟损失偏高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种有机物高温气化低氧分级燃烧方法，以解决现有的工业锅炉送入强风过多，致使锅炉排烟损失偏高，锅炉效率低下的问题，以及现有的工业锅炉无法很好地控制空气含量的问题，以达到有机物高温气化低氧分级燃烧的目的，以降低排烟损失，提高锅炉效率，以降低NOx生成生成量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种有机物高温气化低氧分级燃烧方法，具体包括以下步骤：

S1、PLC控制器控制推料机构将从落料机构内落出的燃料推入到燃烧炉内设置的阶梯往复式炉排上端；启炉，待加热到一定温度时，再利用推料机构将物料慢慢送入到整个阶梯往复式炉排上；

S2、通过鼓风机构向阶梯往复式炉排内鼓入空气，在由阶梯往复式炉排与倾斜炉拱以及燃烧炉侧壁形成特定体积的气化室内使得燃料实现不完全燃烧情况下的气化，气化后的热气进入到气化室内；

S3、阶梯往复式炉排上的燃料在燃烧一段时间后，间歇性由上而下进行落料；

S4、气化室内设置的监测系统a对气化室的热气出口处氧含量、温度、二氧化碳含量以及烟气流速进行监测，并将监测信息反馈至PLC控制器；

S5、气化后的热气经倾斜炉拱降低流速后，穿过热气出口，使得气化室内气化后的热气进入到高温绝热低氧燃烧室，高温绝热低氧燃烧室内的高温烟气经烟气流转通道降低流速、沉降飞灰、增加烟气流程后从出火口排入换热系统换热；