[发明专利]一种用于向电厂大型燃煤锅炉增强传送生物质烟气的装置

说明书

本发明涉及一种用于向电厂大型燃煤锅炉增强传送生物质烟气的装置，立式烟气涡流燃烧塔模块(3)用于将燃气(26)的再燃焼与秸秆气化过程分开，并将充分清洁燃烧的热风(9)传送入电厂等的大型燃煤锅炉(4)，所需的驱动负压是由立式烟气涡流燃烧塔模块内热烟气的热浮力产生的，这个负压还可以通过注入压缩的二次燃烧给风或燃烧后的热气和新鲜空气的混合物得到增强。注入压缩的二次燃烧给风或燃烧后的热气和新鲜空气的混合物是通过位于立式烟气涡流燃烧塔模块底部的吹风管(14)吹入立式烟气涡流燃烧塔模块，这样可以加强立式烟气涡流燃烧塔模块内热烟气的涡流速度，而且这种加强作用不受立式烟气涡流燃烧塔模块尺寸大小和烟气温度的影响。

技术领域

在发电厂等一部分煤炭等燃料被作物秸秆等生物质燃料替代时，由于燃料燃烧特性不同，将作物秸秆等生物制燃料置于独立的燃烧系统中燃烧时需要足够的负压作为驱动。根据本发明提出的一种塔式结构的烟气燃烧装置，这种燃烧装置是通过热烟气的热浮力获得负压，并且这个负压又可通过吹入的带压空气得到加强。这种塔式结构的烟气燃烧装置不受限于燃烧装置的大小和烟气温度的高低。

背景技术

根据专利CN201811060841.6，设计成涡流燃烧的烟气涡流燃烧塔可以将秸秆独立的完成充分清洁燃烧后引入到燃煤锅炉中，这里的热烟气是由热烟气的热浮力和燃煤锅炉中的负压共同驱动的，其热烟气的热浮力往往会受制于燃烧塔的高度和热烟气的温度。

一般电厂锅炉的引风压力多是在-200Pa以下，而这个压力一般不足以让热烟气获得实现清洁燃烧所必需的速度，这样就会限制烟气的最大流量。因此根据CN202010695870.0，提出了一种轴向设计的高温风机，通过其产生必需的负压以实现独立的秸秆气化燃烧，这就意味着可以实现高程较低的中小型燃煤锅炉，特别是类似市政供热系统的锅炉等可以实现燃料的“煤转秸秆”或者实现“煤-秸秆”混烧。

而将以上方法用于大型电厂等燃煤锅炉的大型系统时会要求系统运行的绝对可靠性，这样就会增加高温轴流风机设计和制造的难度并导致整个系统成本的提高。同时以上高温轴流风机的最高工作温度被限制在800℃以下，而满足电厂高温蒸汽过热器运行一般通常需要最低920℃的工作温度。

而已知的涡流后燃烧室在高度达到60米以上、热烟气温度900℃时，仅通过热烟气的热浮力能够产生的最大负压是450Pa，而这个负压是不足以产生足够快的烟气流速而实现清洁燃烧、清洁排放和使得烟气过滤系统免收腐蚀等。。

发明内容

本发明目的是发明一种通过在燃烧塔的底部产生更大负压，强化烟气的涡流旋转的装置，并且本发明的装置其设计构造简单、不会受燃烧塔规格尺寸和热烟气温度的限制，也不需要特殊的耐高温材料，并且可以实现最高的可用性和最长的使用寿命。

根据本发明，发明目的是通过有鼓风驱动的、与地面垂直的立式烟气涡流燃烧塔模块来实现的，来自独立的、可以是各种不同结构设计的秸秆气化系统的燃气成水平和切向进入立式烟气涡流燃烧塔模块后，产生出干净的、充分燃烧不再含有火焰的热风被传送到电厂等大型、大热功率燃煤锅炉内。

立式烟气涡流燃烧塔模块高度可以达到30m以上，750℃以上的热烟气通过热浮力会在立式烟气涡流燃烧塔模块底部形成负压，这个负压又可以通过鼓风驱动得到加强。经过预热和带压的二次风或者热烟气-空气的混合物通过带有风嘴的吹风管从底部吹入立式烟气涡流燃烧塔模块。本发明中经过预热和带压的二次风或者热烟气-空气的混合物时优选在与地面垂直的方向上吹入，但是沿与立式烟气涡流燃烧塔模块成切向的燃气通道中燃气进入方向水平吹入也属于本发明的范围。

这种以超过120m/秒的速度进入立式烟气涡流燃烧塔模块的二次风或者热烟气-空气的混合物通过将动能传递给燃气并驱动燃气加速流动，通过射流效应增加了燃气通道中的负压后，燃气通过燃气通道进入立式烟气涡流燃烧塔模块，这时候的压力足以使燃气获得足够高的流速、强涡流和完成燃气的充分后燃烧。本发明的装置可以通过变化二次风或者热烟气-空气的混合物热风通道的横截面改变立式烟气涡流燃烧塔模块的热出力。