[发明专利]低热值固体燃料的预处理装置、燃烧装置及燃烧方法

权利要求书

1.一种低热值固体燃料的燃烧方法，其特征在于，通过低热值固体燃料的燃烧装置实现，所述燃烧装置包括：

预处理装置；

燃烧炉，包括至少一个喷嘴，所述喷嘴与所述预处理装置的第一出口连通；

运料器，分别与所述燃烧炉、所述预处理装置的返料器连通；

其中，所述预处理装置包括：

气化炉，设有给料口和进风口，以备低热值固体燃料、气化剂分别由所述给料口、进风口进入所述气化炉；所述给料口位于所述进风口的上方，以备在所述气化炉内形成物料内循环；所述气化炉还设有物料出口和返料口，部分物料由所述物料出口排出所述气化炉；所述气化炉还设有排渣口；所述排渣口、进风口位于所述气化炉的底部；所述给料口、返料口位于所述气化炉的中部，且所述给料口高于所述返料口；所述物料出口位于所述气化炉的顶部；所述气化炉的底部的形状为由下向上渐扩的喇叭形状，所述底部的开口角度为α，15°≤α≤50°，所述底部的上下截面积之比为1.25~5.0；所述气化炉的中部的形状为圆筒状，所述中部的直径与所述底部的上直径相等，所述中部的高径比为1~3；

气固分离器，设有物料入口、第一出口和第二出口，所述物料入口与所述物料出口连通，以备从所述物料出口排出的物料进入所述气固分离器进行气固分离，分离出来的气体由所述第一出口导向所述预处理装置的下游装置，分离出来的固体由所述第二出口导出所述气固分离器；

输运器，分别与所述第二出口、所述返料口连通，以备将所述气固分离器分离出来的固体运回所述气化炉内；

所述气化炉、气固分离器、输运器构成循环倍率小于15循环流化床，使得所述低热值固体燃料与所述气化剂在所述气化炉内发生燃烧、气化和活化反应，反应生成的高温气体燃料和气固分离器未能捕集的高温固体燃料由所述第一出口导向下游装置，被所述气固分离器捕集的高温固体燃料则通过所述输运器返回去所述气化炉继续进行气化和活化反应；

所述气固分离器位于所述物料出口的正上方，所述物料入口套设于所述物料出口外；所述气固分离器为旋流分离器，所述旋流分离器包括导向通道，所述导向通道位于所述物料出口的正上方，所述导向通道与所述物料出口之间设有连通管，从所述物料出口导出的物料经过连通管进入所述导向通道，通过所述导向通道的流场组织形成离心力将物料中的固体甩到旋流分离器壁面而实现气固分离，物料中的气体由设置在旋流分离器的顶端的第一出口导出，物流中固体由设置在旋流分离器底部的第二出口导走，第二出口位于旋流分离器底部的最低点，以备固体在第二出口处汇集；

所述燃烧方法包括：

将低热值固体燃料、气化剂分别由给料口、进风口导入预处理装置进行处理，其中，气化炉底部运行风速为4m/s～12m/s，气化炉中部运行风速为1.5m/s～4m/s，气化剂为空气，或者气化剂为空气与水蒸气、空气与二氧化碳或空气与烟气中的一种混合气体，预处理装置的循环倍率＜15，气固分离器能够将大于100μm的颗粒捕集，气化炉内固体燃料碳转化率为50%~85%；

低热值固体燃料在预处理装置内被转化为气体燃料和高温固体燃料，气体燃料经气固分离后运输至燃烧炉的喷嘴处进行燃烧，高温固体燃料部分经返料器、运料器运输至燃烧炉内进行燃烧，其中，喷嘴的中心通道喷口处速度为20m/s～60m/s，助燃风占据的通道喷口处速度为45m/s～80m/s，运料器运料量占气固分离器捕集的物料量比例为0~30%。

2.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，所述第二出口与所述输运器之间通过返料器连通。

3.根据权利要求2所述的燃烧方法，其特征在于，所述气固分离器与所述气化炉分离设置；

所述气固分离器与所述物料出口之间设有第一流体管路。

4.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，所述进风口设有布风装置；

所述布风装置包括风帽和风室；或者

所述布风装置包括射流风管和至少一根下倾风管，所述射流风管设置于所述气化炉的底端，所述下倾风管设置在所述气化炉的底部侧壁上；所述下倾风管的水平夹角为β，0°＜β≤75°。