专利名称：复合燃烧锅炉及其复合燃烧方法
技术领域：
本发明属于锅炉制造及其燃烧技术领域，涉及一种复合燃烧锅炉及其复合燃烧方法。
背景技术：
我国能源结构资源中，以煤炭资源为丰富，每年原煤产量的2/3左右用于燃烧，其中工业锅炉燃用1/3，电站锅炉燃用1/3，工业锅炉绝大多数采用层燃炉，即煤在炉排上燃烧，层燃炉需要燃用优质的二类烟煤，否则会造成锅炉的燃烧状况劣化，导致锅炉出力降低，而且锅炉的热效率更低，炉渣含量高，另一方面，又由于煤炭中含有硫和其它有害成分，煤燃烧后产生多种有害物质经烟囱排向大气，污染环境，其中危害最大的有粉尘、SO2、SOX、NOX、废渣。
发明内容
本发明的目的是提供一种节省煤炭、降低污染、燃烧充分的复合燃烧锅炉及其复合燃烧方法。
本发明采用以下技术方案来实现上述目的一种复合燃烧锅炉，包括炉排、前拱、后拱、炉膛、前水冷壁管，在前拱顶面的下方连接有喷料装置。
所述的喷料装置包括给料机、送料鼓风机、物料输送管、喷嘴，其中给料机的出料口位于鼓风机进风管的上方并与进风管连通，鼓风机的出风口连接物料输送管，在前拱顶面下方、前水冷壁管的两管之间开有通孔，通孔中设置有喷嘴，物料输送管与喷嘴连接。
所述喷嘴倾斜设置，倾角R为30-60°。
喷嘴下端喷口与锅炉前拱内侧面齐平或位于通孔中，所述喷嘴的喷口距炉排上平面的距离为0.6-2.3米。
所述喷嘴下端喷口为圆形、正方形或矩形。
给料机为螺旋推进给料机。
复合燃烧锅炉的复合燃烧方法，在层燃锅炉燃烧的基础上，将植物秸秆粉碎，通过喷料装置送至喷嘴喷入锅炉炉膛燃烧。
植物秸秆的喷入量为燃烧物总量的50-57％，煤的加入量为燃烧物总量的43-50％。
植物秸秆粉碎后粒度小于2.5mm。
本发明在层燃锅炉上增加了植物秸秆喷料装置，喷入位置在锅炉前拱顶面下方、前水冷壁管之间，喷嘴的喷口距炉排上平面的距离为0.6-2.3米，喷嘴倾斜设置，喷入倾角为30-60°，这种喷入位置和喷入角度更适合热力学燃烧理论，使植物秸秆碎屑在炉膛中悬浮燃烧，炉排上的煤仍然为层燃，这样形成悬浮燃烧和层燃两种复合的燃烧方式，植物秸秆碎屑从上方喷入，燃烧的火焰向后方喷燃，在后拱处煤炭燃烧的火焰流向锅炉上方，形成一上一下两股流动火焰逆向运动，两种燃烧相互促进，形成强化互动的燃烧，燃烧更充分，提高了煤的燃烬度，拓宽了锅炉对煤的适应性，优质二类烟煤的使用量减少50-57％，由于在同等热值下，植物秸秆的价格只有二类优质烟煤的一半，大大降低了能源成本，另一方面，秸秆灰分较低，尤其是花生壳的灰分≤2％，而二类烟煤的灰分在25-40％，这种复合燃烧方法使锅炉排烟中烟尘含量减少60％，使除尘设备的压力大大减轻，并且燃烧充分，排出的烟色为白色，达林格曼黑度为0-1级。同时煤渣的排出量比传统燃煤锅炉排渣减少70％，很大程度减少锅炉烟尘和炉渣对环境的污染。植物秸秆是植物能源，本身不含硫的成分，在燃烧过程中不会产生SO2、SOX，锅炉的SO2、SOX排放远远低于国家标准，从燃烧源头消除了SO2、SOX对大气的污染，保护了环境，同时秸秆作为生物可再生资源，减少人们对石化燃料的依赖，是可持续发展的能源措施。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是喷嘴结构示意图；图3是喷嘴的喷口结构示意图。
具体实施例方式
实施例1，如图1、2、3所示，复合燃烧锅炉包括炉膛1、前拱2、后拱3、煤斗5、炉排6、前水冷壁管13，在前拱2顶面下方设有喷料装置，所述的喷料装置包括给料机8、送料鼓风机9、物料输送管7、喷嘴4，其中在前拱2顶面下方、前水冷壁管13的两管之间开有通孔，通孔中设置有喷嘴4，送料鼓风机9固定在地面平台14上，给料机8为螺旋推进给料机，其出料口位于进风管10的上面并与送料鼓风机9的进风管10连通，进风管10前部进风口安装有消音器12，另一种方式是进风管10前部进风口不再加装消音器12而连接管道，管道和前风室15连通，鼓风机9吸入前风室15中预热的空气，热空气进入炉膛后，植物秸秆燃烧效果更好，送料鼓风机9的出风口连接物料输送管7，物料输送管7与喷嘴4连接，喷嘴4倾斜设置，倾角R为30-60°，角度视锅炉大小和炉后拱形状而异，例如，SHL-2.5型(10吨/时蒸汽锅炉)，倾角为40-45°之间，喷嘴4下端喷口与锅炉前拱2内侧面齐平或位于通孔中，避免炉膛的高温将喷嘴烧坏，喷嘴4下端喷口为圆形，喷口形状还可以是正方形或矩形，喷口距炉排6上平面的距离为0.6-2.3米，低于6吨/时的锅炉喷口距炉排6上平面的距离为0.6-1.6米，高于6吨/时的锅炉喷口距炉排6上平面的距离为1.7-2.3米。
实施例2，SHL-2.5型10吨/时蒸汽锅炉，在层燃锅炉的链条炉排燃煤的基础上，在锅炉前拱顶面下距炉排上平面2.0米设置有喷嘴，喷嘴倾角为40°，将花生壳粉碎至粒度为2.0mm左右，通过喷料装置送至喷嘴喷入锅炉炉膛燃烧，视烟煤的质量和锅炉燃烧状况，花生壳的喷入量可为燃烧物总量的50-57％，根据实际情况随时调整，优质二类烟煤的加入量占燃烧物总量的43-50％。
实施例3，SZL4.2-1.0/115/70-All型4.2MW热水锅炉，在层燃锅炉的链条炉排燃煤的基础上，在锅炉前拱顶面下距炉排上平面0.6米设置有喷嘴，喷嘴倾角为60°，将花生壳粉碎至粒度为2.5mm左右，通过喷料装置送至喷嘴喷入锅炉炉膛燃烧，花生壳的喷入量为燃烧物总量的50-57％，一般要根据加入烟煤质量和燃烧状况随时调整，优质二类烟煤的加入量占燃烧物总量的43-50％。
权利要求
1.一种复合燃烧锅炉，包括炉排、前拱、后拱、炉膛、前水冷壁管，其特征在于，在前拱顶面的下方连接有喷料装置。
2.如权利要求1所述的复合燃烧锅炉，其特征在于，所述的喷料装置包括给料机、送料鼓风机、物料输送管、喷嘴，其中给料机的出料口位于鼓风机进风管的上方并与进风管连通，鼓风机的出风口连接物料输送管，在前拱顶面下方、前水冷壁管的两管之间开有通孔，通孔中设置有喷嘴，物料输送管与喷嘴连接。
3.如权利要求2所述的复合燃烧锅炉，其特征在于，所述喷嘴倾斜设置，倾角R为30-60°。
4.如权利要求3所述的复合燃烧锅炉，其特征在于，喷嘴下端喷口与锅炉前拱内侧面齐平或位于通孔中，所述喷嘴的喷口距炉排上平面的距离为0.6-2.3米。
5.如权利要求4所述的复合燃烧锅炉，其特征在于，所述喷嘴下端喷口为圆形、正方形或矩形。
6.如权利要求5所述的复合燃烧锅炉，其特征在于，给料机为螺旋推进给料机。
7.一种复合燃烧锅炉的复合燃烧方法，其特征在于，在层燃锅炉燃烧的基础上，将植物秸秆粉碎，通过喷料装置送至喷嘴喷入锅炉炉膛燃烧。
8.如权利要求7所述的复合燃烧锅炉的复合燃烧方法，其特征在于，植物秸秆的喷入量为燃烧物总量的50-57％，煤的加入量为燃烧物总量的43-50％。
9.如权利要求7或8所述的复合燃烧锅炉的复合燃烧方法，其特征在于，植物秸秆粉碎后粒度小于2.5mm。
全文摘要
复合燃烧锅炉及其复合燃烧方法属于锅炉制造及燃烧技术领域，复合燃烧锅炉，包括炉排、前拱、后拱、炉膛、前水冷壁管，在前拱顶面下方设有喷料装置。在层燃锅炉燃烧的基础上，将植物秸秆粉碎，通过喷料装置送至喷嘴喷入锅炉炉膛燃烧，植物秸秆的喷入量为燃烧物总量的50－ 57％，煤的加入量为燃烧物总量的43－50％。复合燃烧技术燃烧更充分，提高了煤的燃烬度，拓宽了锅炉对煤的适应性，优质二类烟煤的使用量减少一半以上，减少了环境污染。
文档编号F23B40/00GK1924441SQ200610106930
公开日2007年3月7日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年8月25日
发明者曾东海, 陈超, 牛谦, 王娟, 翟刚, 曾东霞, 曾庆智 申请人:河南大学