固体燃料空气烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统

技术领域

本发明涉及层燃锅炉技术领域，具体为固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统。

背景技术

固体燃料工业锅炉的能源消耗和污染物排放总量巨大，是造成空气质量恶化和雾霾天气频发的主要污染源之一。在环保标准日趋严格的今天，对高能耗，高污染，高排放的固体燃料工业锅炉进行脱硝改造已经迫在眉睫。

固体燃料工业锅炉技术中，NOx减排技术对减轻大气污染，改善空气质量尤为重要，而现有的炉内分级低氮燃烧技术，燃烧时燃料、配风控制精确度差，不但降低了锅炉的热效率，而且NOx初始排放浓度高居不下，急需进一步改进及优化。

发明内容

所要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统，进一步提高燃烧效率和降低NOx初始排放浓度，有利于节能和环保。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉，包括底座、燃烧装置和蒸汽发生器，所述底座的上方固定连接有燃烧装置，所述燃烧装置的一端上方固定连接有烟气管道，所述烟气管道的上方固定连接有蒸汽发生器，所述燃烧装置远离烟气管道的一端设置有固体燃料进料门，所述固体燃料进料门的上方固定连接有固定架，所述固定架的内部滑动连接有升降架，所述升降架的底部设置有电动滚筒，所述电动滚筒的外表面等距固定连接有多个压印条，所述固定架的上方中部固定连接有电动升降器，所述电动升降器的输出端与升降架的上方中部固定连接，所述固体燃料进料门的下方中部设置有进料口，所述固体燃料进料门通过进料口固定连接有燃料层链板；

所述燃烧装置的内部靠近固体燃料进料门的位置处设置有预燃室，所述燃烧装置的内部靠近烟气管道的一端设置有尾燃室，所述尾燃室与预燃室之间设置有燃气室，所述燃气室靠近预燃室的一端下方设置有排灰室，所述燃烧装置的两侧与预燃室相对应的位置处均设置有第一分风座，所述燃烧装置的两侧与燃气室相对应的位置处均设置有第二分风座，所述燃烧装置的两侧与尾燃室相对应的位置处均设置有第三分风座，两个所述第一分风座远离燃烧装置的一端均固定连通有第一进气管，两个所述第二分风座远离燃烧装置的一端均固定连通有第二进气管，两个所述第三分风座远离燃烧装置的一端均固定连通有第三进气管，两个所述第一进气管、两个第二进气管和两个第三进气管靠近燃烧装置的一端均设置有鼓风调节泵，所述燃气室内部两侧与第一分风座相对应的位置处上下设置有两个第一布气架，两个所述第一布气架内侧均设置有多个布气管，所述尾燃室的内部两侧与第三分风座相对应的位置处设置有两个第二布气架，两个所述第二布气架的内侧均设置有多个混气管。

优选的，所述燃料层链板穿过预燃室与排灰室相联通，所述燃料层链板的两侧在预燃室内部设置有多个振动器。

优选的，所述燃烧装置与预燃室相对应的两侧内壁设置有水冷壁，且两个水冷壁均与蒸汽发生器水侧连通。

优选的，多个所述布气管的两端均通过两侧的第一布气架分别与相对应的第二分风座固定连通，多个所述布气管的上方均设置有喷气嘴。

优选的，多个所述混气管的两端均通过两侧的第二布气架分别与相对应的第三分风座固定连通，多个所述混气管的外侧沿圆柱体表面均匀设置有多个斜向喷气嘴。

优选的，多个所述斜向喷气嘴方向均与相对应混气管截面的顺时针方向相对应。

优选的，两个所述第三进气管远离燃烧装置的一端的均设置有氨气管道。

固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉系统，包括空气供应模块、控制模块、烟气回收模块、烟气再入模块和燃烧装置，其特征在于：

所述空气供应模块包括鼓风机、分风器、控制阀和烟道预热器，所述鼓风机的出风口通过分风器和控制阀分别与第一进气管、第二进气管和第三进气管固定连通，所述烟道预热器设置于烟气管道上，所述鼓风机的进风口通过烟道预热器固定连通；

所述烟气回收模块包括烟气过滤器、回收管道和计量阀，所述烟气过滤器的进气端通过回收管道与烟气管道固定连通，所述烟气过滤器的出气端通过计量阀与烟气再入模块固定连通；

所述烟气再入模块包括接入阀、烟气混合机和氧含量测量仪，所述烟气混合机的出气端通过接入阀和氧含量测量仪与第一进气管固定连通；

所述控制模块包括燃料控制器、锅炉控制器和送风控制器。

工作原理：本发明使用时，空气供应模块通过烟道预热器，利用烟道废热先对空气进行预热工作，然后烟气再入模块通过烟气回收模块回收一定的烟气在进一步提高空气温度的同时，降低预燃室含氧量，产生还原性气氛，降低NOx的产生，燃料层内部的挥发分进入燃气室后，进行二级燃烧，燃烧后再进入尾燃室进行三级低氮燃烧处理，燃烧后的烟气，再通过烟气再入模块和烟气回收模块进行再利用；而在燃料通过燃料层链板进料时，本发明设置的升降架，配合电动升降器和电动滚筒，可在燃料层进料时对燃料层厚度调节，而电动滚筒外表面设置的压印条可在进行厚度调节的同时，在燃料层上方压印出条纹槽，从而扩大接触面积，降低燃烧难度，防止燃料层内部燃烧不充分的情况发生，且配合燃料层链板上的振动器，可进一步防止内部结块导致燃料层板结的情况发生，降低燃料灰清理难度。

有益效果

本发明提供了固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉及其系统。具备以下有益效果：

1、本发明的锅炉系统可通过烟气再入模块和烟气回收模块，配合空气供应模块，对烟气进行回收利用，便于实现燃料层的低氧燃烧，形成还原性环境，有效降低了NOx的产生，提高了环保性能。

2、本发明的层燃锅炉通过三层分级燃烧，有效抑制了NOx的产生，且尾燃室设置的混气管，可通过顺时针布设的斜向喷气嘴，形成多个环流，提高了尾燃气体混合的效率。

3、本发明的设置的升降架，配合电动升降器和电动滚筒，可在燃料层进料时对燃料层厚度调节，而电动滚筒外表面设置的压印条可在进行厚度调节的同时，在燃料层上方压印出条纹槽，从而扩大接触面积，降低燃烧难度，防止燃料层内部燃烧不充分的情况发生，且配合燃料层链板上的振动器，可进一步防止内部结块导致燃料层板结的情况发生，降低灰渣清理难度。

附图说明

图1为本发明的左侧立体结构示意图；

图2为本发明的右侧立体结构示意图；

图3为本发明的正面结构示意图；

图4为本发明的燃烧装置内部结构示意图；

图5为本发明的混气管截面图；

图6为本发明的图4的A处放大图。

其中，1、底座；2、燃烧装置；3、蒸汽发生器；4、固体燃料进料门；5、烟气管道；6、预燃室；7、燃气室；8、尾燃室；9、第一分风座；10、第二分风座；11、第三分风座；12、第一进气管；13、第二进气管；14、第三进气管；15、鼓风调节泵；16、第一布气架；17、布气管；18、第二布气架；19、混气管；20、燃料层链板；21、固定架；22、升降架；23、电动升降器；24、电动滚筒；25、压印条；26、排灰室。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉，包括底座1、燃烧装置2和蒸汽发生器3，底座1的上方固定连接有燃烧装置2，燃烧装置2的一端上方固定连接有烟气管道5，烟气管道5的上方固定连接有蒸汽发生器3，燃烧装置2远离烟气管道5的一端设置有固体燃料进料门4，，固体燃料进料门4的上方固定连接有固定架21，固定架21的内部滑动连接有升降架22，升降架22的底部设置有电动滚筒24，电动滚筒24的外表面等距固定连接有多个压印条25，固定架21的上方中部固定连接有电动升降器23，电动升降器23的输出端与升降架22的上方中部固定连接，固体燃料进料门4的下方中部设置有进料口，固体燃料进料门4通过进料口固定连接有燃料层链板20，燃烧装置2的内部靠近固体燃料进料门4的位置处设置有预燃室6，燃烧装置2的内部靠近烟气管道5的一端设置有尾燃室8，尾燃室8与预燃室6之间设置有燃气室7，燃气室7靠近预燃室6的一端下方设置有排灰室26，燃料层链板20穿过预燃室6与排灰室26相联通，燃料层链板20的两侧在预燃室6内部设置有多个振动器，本发明设置的升降架22，配合电动升降器23和电动滚筒24，可在燃料层进料时对燃料层厚度调节，而电动滚筒24外表面设置的压印条25可在进行厚度调节的同时，在燃料层上方压印出条纹槽，从而扩大接触面积，降低燃烧难度，防止燃料层内部燃烧不充分的情况发生，且配合燃料层链板上的振动器，可进一步防止内部结块导致燃料层板结的情况发生，降低灰渣清理难度；

燃烧装置2的两侧与预燃室6相对应的位置处均设置有第一分风座9，燃烧装置2的两侧与燃气室7相对应的位置处均设置有第二分风座10，燃烧装置2的两侧与尾燃室8相对应的位置处均设置有第三分风座11，两个第一分风座9远离燃烧装置2的一端均固定连通有第一进气管12，两个第二分风座10远离燃烧装置2的一端均固定连通有第二进气管13，两个第三分风座11远离燃烧装置2的一端均固定连通有第三进气管14，两个第三进气管14远离燃烧装置2的一端的均设置有氨气管道，用于通入氨气降低NOx产量，两个第一进气管12、两个第二进气管13和两个第三进气管14靠近燃烧装置2的一端均设置有鼓风调节泵15，燃气室7内部两侧与第一分风座9相对应的位置处上下设置有两个第一布气架16，两个第一布气架16内侧均设置有多个布气管17；

尾燃室8的内部两侧与第三分风座11相对应的位置处设置有两个第二布气架18，两个第二布气架18的内侧均设置有多个混气管19，本发明的层燃锅炉通过三层分级燃烧，有效抑制了NOx的产生，且尾燃室8设置的混气管19，可通过顺时针布设的斜向喷气嘴，形成多个环流，提高了尾燃气体混合的效率。

固体燃料、空气、烟气三分级低氮燃烧的层燃锅炉系统，包括空气供应模块、控制模块、烟气回收模块、烟气再入模块和燃烧装置2，其特征在于：

空气供应模块包括鼓风机、分风器、控制阀和烟道预热器，鼓风机的出风口通过分风器和控制阀分别与第一进气管12、第二进气管13和第三进气管14固定连通，烟道预热器设置于烟气管道5上，鼓风机的进风口通过烟道预热器固定连通；

烟气回收模块包括烟气过滤器、回收管道和计量阀，烟气过滤器的进气端通过回收管道与烟气管道5固定连通，烟气过滤器的出气端通过计量阀与烟气再入模块固定连通；

烟气再入模块包括接入阀、烟气混合机和氧含量测量仪，烟气混合机的出气端通过接入阀和氧含量测量仪与第一进气管12固定连通；

控制模块包括燃料控制器、锅炉控制器和送风控制器；

本发明的锅炉系统可通过烟气再入模块和烟气回收模块，配合空气供应模块，对烟气进行回收利用，便于实现燃料层的低氧燃烧，形成还原性环境，有效降低了NOx的产生，提高了环保性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。