一种高效自带脱硝的兰炭工业锅炉的制作方法

本发明涉及燃烧领域，具体涉及一种高效自带脱硝的兰炭工业锅炉。

背景技术：

兰炭是以侏罗纪不黏煤和弱黏煤为原料，采用中低温干馏技术得到的一种半焦产品，具有挥发分低、固定碳高、灰分低、比电阻高、气孔多等特点。主要用于铁合金的还原剂和生产电石领域，目前化肥厂、冶金厂早期的主要原料。主产区在山西、内蒙古、宁夏、陕西四省区的交界地带，产量巨大。目前，兰炭作为工业锅炉的燃料，用量很少，与煤工业锅炉现有的优质动力煤燃料相比，兰炭的发热量相当，价格优势明显。兰炭在锅炉内燃烧后的SO₂排放量小，在大气环保方面有明显的优越性。也被一些地区的环保部门作为清洁燃料，大力推广。但也存在着燃点高、燃烬难、灰尘排放量大等难题。

兰炭锅炉的市场虽大，但归纳起来主要有两种：一种由“煤粉工业锅炉”演变而来的“兰炭煤粉炉”，另一种是由链条炉排锅炉演变而来的兰炭锅炉。

由于兰炭挥发分很低、固定碳含量高、燃点高。虽然兰炭较发热量能满足煤粉工业锅炉的煤质要求，而较低的挥发分和较高的燃点，使得兰炭在“煤粉工业锅炉”内的燃烧，对“煤粉工业锅炉”有着很难控制的着火热量和着火环境。存在着在燃烧器内燃点靠后，着火区域温度低和兰炭燃烧不完全。兰炭灰的残炭率高达57％以上，给后面的锅炉尾气除尘处理带来很大的工作量，氮氧化合物排放高。

另一种兰炭锅炉是由链条炉排燃煤锅炉改造而来，根据兰炭的特性，其设计理念是加强各风室风压风量，加长压低锅炉后炉拱，改变前炉拱的反射角度。存在着高温烟气流程短，燃烧不充分，氮氧化合物高，炉排承受温度高等问题。

目前，寻找一种使兰炭燃烧充分，烟尘排放少，氮氧化合物低，锅炉设备故障率低的兰炭锅炉。对环境对使用单位降低运行成本意义重大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供可以净化燃烧兰炭的锅炉；旨在解决兰炭在工业锅炉中的燃不尽，氮氧化合物排放高，设备繁琐庞大，设备故障率高，锅炉炉膛温度低，烟气烟尘排放量大，运行成本高等缺陷的高效兰炭锅炉。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高效自带脱硝的兰炭工业锅炉，其特征在于：包括给风风室，与给风风室相通的高温密封燃烧室，将给风风室与高温密封燃烧室分割且倾斜设置在给风风室上部的大倾角固定炉排，与高温密封燃烧室连通且设置于大倾角固定炉排高处一端的给料通道，与给料通道连接的料斗，倾斜设于高温密封燃烧室上部的炉拱，设置于炉拱前端的多个高温烟气出口，分别与高温烟气出口连通的高温均混合室，与高温均混合室相连的高温烟气换热出口，与高温均混合室连通且向高温均混合室插入脱硝喷头的脱硝喷头入口，与高温均混合室通过高温烟气换热出口连通的换热设备。

进一步的技术方案在于：所述高温密封燃烧室设置有观火孔。

进一步的技术方案在于：所述料斗下方设有通过油缸驱动推板将兰炭在给料通道中推入高温密封燃烧室的液压给料装置。

进一步的技术方案在于：所述给风风室内部设置的均布风板，外部设置提供风力的变频鼓风机。

进一步的技术方案在于：所述高温密封燃烧室四周设置有防火水气墙。

进一步的技术方案在于：所述换热设备包括水冷壁热管以及设在水冷壁热管两端且与水冷壁热管相通的锅筒。

进一步的技术方案在于：所述大倾角固定炉排的炉排盖片下方设有水管，水管内部与换热设备的水循环系统相连。

进一步的技术方案在于：所述大倾角固定炉排上方设有均匀布风、不下漏燃料的固定排上风口角度盖片。

进一步的技术方案在于：所述脱硝喷头为安装有喷射尿素液的脱硝装置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：解决兰炭在工业锅炉中的燃不尽，氮氧化合物排放高，设备繁琐庞大，设备故障率高，锅炉炉膛温度低，烟气烟尘排放量大，运行成本高等缺陷的高效兰炭锅炉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1-3是本发明结构示意图；

其中:1、料斗；2、液压给料装置；3、给风风室；4、大倾角固定炉排；5、固定排上风口角度盖片；6、观火孔；7、高温封密燃烧室；8、炉拱；9、高温烟气出口；10、高温均混合室；11、高温烟气换热出口；12、脱硝喷头入口；13、换热设备；14、水冷壁热管；15、锅筒；16、烟气排放口。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-3所示，本发明阐述了一种高效自带脱硝的兰炭工业锅炉，其特征在于：包括给风风室3，与给风风室3相通的高温密封燃烧室7，将给风风室3与高温密封燃烧室7分割且倾斜设置在给风风室7上部的大倾角固定炉排4，与高温密封燃烧室7连通且设置于大倾角固定炉排4高处一端的给料通道，与给料通道连接的料斗1，倾斜设于高温密封燃烧室7上部的炉拱8，设置于炉拱8前端的多个高温烟气出口9，分别与高温烟气出口9连通的高温均混合室10，与高温均混合室10相连的高温烟气换热出口11，与高温均混合室10连通且向高温均混合室10插入脱硝喷头的脱硝喷头入口12，与高温均混合室10通过高温烟气换热出口11连通的换热设备13。

优选的，所述高温密封燃烧室7设置有观火孔。

优选的，所述料斗1下方设有通过油缸驱动推板将兰炭在给料通道中推入高温密封燃烧室7的液压给料装置2。

优选的，所述给风风室3外部设有给高温密封燃烧室7提供风力的变频鼓风机以及内部设有均布风板。

优选的，所述高温密封燃烧室7四周设置有防火水气墙。

优选的，所述换热设备13包括水冷壁热管14以及设在水冷壁热管14两端且与水冷壁热管14相通的锅筒15。

优选的，所述大倾角固定炉排4的炉排盖片下方设有水管，水管内部与换热设备13的水循环系统相连。

优选的，所述大倾角固定炉排4上方设有均匀布风、不下漏燃料的固定排上风口角度盖片5。

优选的，所述脱硝喷头为安装有喷射尿素液的脱硝装置。

本发明当兰炭进入高效自带脱硝兰炭锅炉料斗后经液压给料装置按需推进高温封密燃烧室内，落至大倾角固定炉排上后，用木材等引燃兰炭后，变频鼓风机通过给风风室，再由大倾角固定炉排上的风口，适量送氧给高温封密燃烧室。由于高温密封燃烧室是封密式，随着送氧量的逐步加大，其室内的温度逐步升高。周边防火水气墙及炉拱的温度也在同时升高，部分高温烟气由高温烟气出口自然溢出。当炉膛内的温度升到800℃以上时，继续加大鼓风，并逐渐开启引风机。使一次炉膛始终处于微负压状态。

当高温封密燃烧室的温度再逐渐升高时，配合液压给料装置的送料，鼓引风的配合使兰炭迅速就进入了一个高温环境，因兰炭周边的温度超过了兰炭的燃点，兰炭仅有的挥发分快速析出并参与燃烧。

燃烧产生的高温烟气经过高温均混合室时，通过脱硝入口处将脱硝喷头伸入，把脱硝喷头的喷雾角度调节为扇形，使所有从高温均混合室来的高温烟气，通过扇形雾面，再通过高温烟气换热出口进入换热设备，最大限度减少氨逃逸。因为高温均混合室的温度在930℃左右，非常适合脱硝所需温度，脱硝效果非常理想。