[实用新型]一种燃用半焦的组合式燃烧装置

说明书

本实用新型公开了一种燃用半焦的组合式燃烧装置。该组合式燃烧装置包括：燃烧室、无焰燃烧器、给粉装置、燃气管路、一次风路、二次风路、补气风路和烟气管路。本实用新型能够实现半焦高效低污染的利用，通过组合燃烧方式，进行半焦与煤粉的掺混燃烧，改进半焦的挥发及着火特性，促进半焦的燃尽，实现均匀的燃烧室温度和较低的氮氧化物原始排放，从而达到半焦高效清洁大规模燃烧利用。

技术领域

本实用新型涉及半焦燃烧技术领域，具体涉及一种燃用半焦的组合式燃烧装置。

背景技术

以煤气化、加氢气化、及煤热解技术为基础发展的能源化工利用方案，正在成为高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的重要发展方向。但是煤气化过程会产生大量的超低挥发份(小于4％)半焦。此类半焦着火温度高、燃烧反应速率慢、燃尽时间长，而且不再适合作为工业原料。而将半焦进行燃烧，是半焦大规模利用的重要技术手段。在常规的燃烧方式下，半焦具有：(1)着火困难；(2)燃尽率低；(3)污染物排放量高等显著问题。采用常规燃烧方式，由于传统燃烧预热效果差，存在明显的高温区(导致污染物生成高)，而且半焦在炉膛中停留时间短，不利于半焦的高效燃烧利用。

申请号为201010034027.4的中国专利申请提出了“一种燃用劣质煤的富氧燃烧装置”，它采用富氧燃烧的方式以解决劣质煤的点火与稳燃问题，但是在提高了火焰的燃烧温度的同时也导致了大量污染物的排放。申请号为201410252555.5的中国专利申请提出了“一种气化半焦类难燃细颗粒燃料的燃烧装置及利用该装置燃烧的方法”，它采用了循环流化床的燃烧方式并采用返料斜管提高半焦在流化床内的停留时间，具有燃尽度较高、污染较少的优点，但是并不能克服燃烧温度过低而导致燃烧强度不高以及半焦难着火的问题。专利号为US2014250887-A1的美国专利提出了一种“利用低阶煤的发电系统”，将低阶煤通过预热的方式升级为相对低阶煤而言更易反应的煤反应物，但该系统需要与CO₂捕集的电厂相结合耦合运行，有一定局限性，而且未说明对挥发份含量极低的半焦如何升级与利用。专利号为JP2014018726-A的日本专利提出了一种“利用低阶煤化学链燃烧进行热力发电的电厂”，通过化学链燃烧的方式利用低阶煤，并富集其中的CO₂，但该系统仍然是针对煤的化学链燃烧而设计，无法针对超低挥发份的半焦进行高效燃烧利用。

总的来说，煤气化过程中产生的大量超低挥发分半焦目前难以作为工业原料大规模利用。而传统燃烧方式对半焦进行燃烧利用，存在难着火、难燃尽和污染物排放高等显著问题。要实现半焦的大规模高效低污染利用，需要采用新型的燃烧技术以解决半焦着火困难、燃尽度低、污染物排放高等缺点。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种燃用半焦的组合式燃烧装置，能够实现半焦高效低污染的利用。本实用新型通过组合燃烧方式，进行半焦与煤粉的掺混燃烧，改进半焦的挥发及着火特性，促进半焦的燃尽，实现均匀的燃烧室温度和较低的氮氧化物原始排放，从而达到半焦高效清洁大规模燃烧利用。

为实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供一种燃用半焦的组合式燃烧装置，包括：燃烧室、无焰燃烧器、给粉装置、燃气管路、一次风路、二次风路、补气风路和烟气管路；

所述无焰燃烧器安装连接在燃烧室的顶部，包括旋流喷嘴和直流喷嘴；

所述给粉装置、燃气管路、一次风路和二次风路均连接至无焰燃烧器分别向燃烧室内输送半焦与煤粉的混合物、燃气、一次风和二次风，以进行无焰燃烧；

所述补气风路连接至燃烧室的侧壁为燃烧室内下游输送补气进行助燃；

所述燃烧室底部包括有排烟口；所述烟气管路与所述排烟口连接，以输出燃烧室内的烟气，并将所述烟气分为三个支路：烟气循环一次风路、烟气循环补气风路和排烟风路；其中，烟气循环一次风路连接至一次风路，烟气循环补气风路连接至补气风路，排烟风路位于烟气循环一次风路和烟气循环补气风路之后对剩余烟气进行处理排放。