r>[0028]附图标记说明
[0029]I 主燃烧器2 中间预热器
[0030]3 补热燃烧器4 前置预热器
[0031]5 反应器
[0032]A 燃料管道Y 排烟口
[0033]R 热风入口C 热风出口
[0034]J 进风口P 排风口
[0035]LI 第一反馈排风管道L2 第二反馈排风管道
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0037]承前所述，为充分燃烧和利用低热值燃气并实现热风供给，本发明在此提供了一种低热值燃气的燃烧利用方法。本领域技术人员能够理解的是，所述的“低热值燃气”通常指的是热值较低的所有可燃气体。为清楚起见，以下实施方式中定义的低热值燃气的热值范围为1.1?3.2MJ/Kg。
[0038]参见图1，该燃烧利用方法包括:
[0039]预热燃烧步骤:低热值燃气和助燃空气经过预热器预热后进入燃烧器中燃烧；
[0040]放热加热步骤:利用燃烧后的惰性烟气的放热以加热所述预热器，从而对流经该预热器的所述低热值燃气和助燃空气进行预热；
[0041]供热排风步骤:使放热后的所述惰性烟气参与反应供热，供热后以排风形式排出；以及
[0042]排风反馈步骤:至少一部分所述排风反馈至所述预热器，以降低通入所述预热器中进行放热的气体的温度。
[0043]作为总的发明宗旨，通过预热燃烧步骤，使低热值燃气及助燃空气得到充分预热，以解决低热值燃气的热点火和稳燃的难题，而后通过排风反馈步骤，结合化工反应器的低温排风分配调节，控制预热器(即中间预热器2)的热风入口的温度，保证了预热器可以正常工作并处于较佳的工作状态。并且通过放热加热步骤和供热排风步骤，实现了低热值燃气的燃烧烟气的热值循环利用。以下接合具体的燃烧与热风供给系统对本发明方法和系统进行更充分地阐述。
[0044]基于上述方法，具体地，本发明相应提供了如图1所示的低热值燃气的燃烧与热风供给系统，该系统包括主燃烧器1、中间预热器2、反应器5、进气管道A和第一反馈排风管道LI，进气管道A连接到主燃烧器I中以通入低热值燃气和助燃空气，中间预热器2设置在进气管道A中以预热低热值燃气和助燃空气，主燃烧器I的排烟口 Y连通中间预热器2的热风入口 R，将燃烧后的惰性烟气通入中间预热器2中进行放热以加热该中间预热器2，中间预热器2的热风出口 C连通反应器5的进风口 J，将放热后的惰性烟气通入反应器5中进行供热，供热后形成排风从排风口 P排出；其中，第一反馈排风管道LI连接在排风口 P与热风入口 R之间，用于将至少一部分排风反馈至热风入口 R。
[0045]通过图1所示系统可见，本发明的系统中包括了以下关键设备部件:
[0046]I):用于低热值气体燃烧的主燃烧器1，该主燃烧器I内设有用于启动燃烧和稳燃的补充燃料烧嘴(图中未显示)，烧嘴的存在使得补充进来的燃料(高热值燃料)在烧嘴中得以启动燃烧并促进低热值燃气的稳定燃烧，预热后的低热值燃气与助燃空气在主燃烧器I内得以在烧嘴的辅助下实现更稳定充分地燃烧；
[0047]2):中间预热器2，设置在进气管道A中以预热低热值燃气和助燃空气，使之预热到一个可以热点火和稳燃的最佳温度(简称稳燃稳定)。换言之，在预热燃烧步骤中，经过中间预热器2预热后的低热值燃气的温度不应低于该低热值燃气的稳燃温度；
[0048]3):反应器5，主燃烧器I中燃烧后形成的高温烟气被传送到作为下级设备的反应器5中，参与反应器5内的热交换，实现高温烟气的热利用。经过在反应器5中热交换后的烟气形成低温排气，从排气口 P排出。此处的反应器5包括直接或间接利用气体供热的装置，例如煤热解反应器、干燥器等。
[0049]其中，由于低热值燃气和助燃空气的预热温度较高，在主燃烧器I内可以获得相对未预热时的理论燃烧温度高的多的炉温，也使得主燃烧器I内的热辐射较强，使预热后的低热值燃料和助燃空气在燃烧器I内形成更为持续、稳定的燃烧。具体而言，通过预热燃烧步骤，充分利用了低热值燃气的热能，避免了放散和火炬燃烧造成的热能损失和环境污染；通过低热值燃气和助燃空气的预热，降低了该低热值燃气到达热点火时的热量需求，可以实现稳定的热点火和燃烧过程，显著减小了稳燃用高热值燃料用量；此外，还提高了主燃烧器I内的温度，燃烧反应速度加快，降低了低热值燃气停留时间要求，缩短了主燃烧器I的尺寸；还使主燃烧器I内辐射传热加强，促进了低热值燃气的热点火和稳燃。
[0050]但是，从图1可见，中间预热器2对低热值燃气和助燃空气的预热热源来自主燃烧器I的排烟口 Y的高温烟气。当反应器5所需的供热量大于低热值燃气的供热量时，或者说中间预热器2的热风出口 C的热风热值不能满足反应器5的所需供热的热值时，有必要对图1所示的低热值燃气的燃烧与热风供给系统补充热值供给，即补充部分外界热量给系统。因此，上述预热燃烧步骤还优选地包括:在中间预热器2之前对低热值燃气和助燃空气进行前置预热，或者说低热值燃气和助燃空气经过多次预热。相应地，在图1系统中则包括前置预热器4，该前置预热器4相对于中间预热器2前置安装在进气管道A中。低热值燃气和助燃空气首先通过前置预热器4的预热再进入中间预热器2进行再次预热，从而降低了中间预热器2的热负荷，热风出口 C的热风的热值更高，更能满足反应器5的供热所需。其中，前置预热器4的热源自外界。作为优选示例，前置预热器4的热源来自图1所示的补热燃烧器3，该补热燃烧器3的排烟口与前置预热器4的热风入口相连，补热燃烧器3的高温烟气对前置预热器4进行换热、加热。此处采用补热燃烧器3和前置预热器4，通过间壁式换热对图1的燃烧与热风供给系统进行补热，避免了采用煤粉燃烧器等作为补热燃烧器时对燃气系统无法避免的粉尘污染，保证了图1系统内的设备和气体的干净度。
[0051]由于主燃烧器I中燃烧后形成的高温烟气的温度较高，若直接通入中间预热器2中进行放热、加热，应使得中间预热器2的工作性能满足高温烟气直接通入时的放热、加热要求，即中间预热器2的最高许可工作温度要求较高，而这无疑提升了中间预热器2的结构耐热性能与制造成本。作为普通常见且价格低廉的金属间壁式换热器，主燃烧器I的排烟口 Y的高温烟气一般远超过常见的金属间壁式换热器的最高许可工作温度。因此，本发明中通过引入了反应器5的排风口 P的一部分低温排风，使低温排风与高温烟气混合后的惰性烟气达到中间预热器2的许可工作温度，从而惰性烟气在中间预热器2中放热，并将由进气管道A进入中间预热器2的低热值燃料和助燃空气预热到前述的低热值燃气的稳燃温度。因此在排风反馈步骤中，反馈至热风入口 R的反馈排风量可设定为使得反馈排风与燃烧后的惰性烟气在热风入口 R处形成的混合气体(惰性烟气)的温度不高于中间预热器2的最高许可工作温度。这可在第一反馈排风管道LI中设置阀门进行调节。在第一反馈排风管道LI的反馈排风量足够时，中间预热器2可优选为常见且低廉的金属间壁式换热器等，实现连续的不漏风换热。
[0052]作为后续设备的反应器5，图1的燃烧系统连接不同的反应器5时，要求的供热量以及该反应器的工作温度均不同，因此还有必要将图1的燃烧与热风供给系统优化设计为:中间预热器2的热风出口 C的热风能够供给不同的反应器5或适应于反应器5不同的供热工艺过程。为此，反应器5的低温排风的一部分还可以在中间预热器2的后部(即热风出口 C)引入到惰性烟气中。即本发明方法的排风反馈步骤还优选地包括:排风的至少一部分还反馈为与参与反应供热的惰性烟气混合，即反馈至进风口 J，以降低通入反应器5中进行供热的气体的温度。参见图1，系统还包括第二反馈连接管路L2，该第二反馈连接管路L2连接在排风口 P与进风口 J之间，用于将至少一部分排风反馈至进