一种低氮排放的燃烧炉的制作方法

本发明涉及燃烧技术领域，尤其涉及的是一种低氮排放的燃烧炉。

背景技术：

氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。在高温燃烧条件下，由大气中的氮在高温下与氧反应生成的氮氧化合物，是燃烧过程中形成氮氧化物的主要途径，主要以no的形式存在，no在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成no2。

氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。大气中的氮氧化物主要源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。

在大型的电厂和大规模工业生产中，脱硝工艺已经较为成熟，但是在分散式的小规模燃烧设备上，尤其在用于小企业生产中的燃烧设备上，低氮排放的问题尚未获得足够的重视。此外现有的脱硝工艺由于成本或工艺的问题无法移植到小型燃烧设备上，本方案着重于如何控制小型燃烧设备的氮排放问题。本方案尤其可适用于生物质颗粒燃烧炉上。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低氮排放的燃烧炉。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种低氮排放的燃烧炉，包括炉体、进料绞龙和引风机，炉体底部设置炉栅，其特征在于：炉栅上方为气化室，气化室上方为燃烧室，引风机的入口与燃烧室的顶部连通，在炉栅下方为进气室，进气室与引风机的出口连通，在燃烧室内设置有导热杆，导热杆由气化室向上延伸至燃烧室。

作为对上述方案的进一步改进，导热杆之间通过栅板互相连接，在栅板上设置有栅孔，栅板至少有一块，导热杆贯穿栅板上下面或吊挂于栅板下方。

作为对上述方案的进一步改进，栅板与炉体之间只有一个固定连接点。

作为对上述方案的进一步改进，栅板与炉体之间不进行固定连接，栅板通过设置于炉体内壁的凸起悬挂于炉体内，或通过链条吊挂于炉体内。

作为对上述方案的进一步改进，导热杆是铁质材料制作。

作为对上述方案的进一步改进，导热杆是热管。

作为对上述方案的进一步改进，在炉体外侧设置有余热回收罩，余热回收罩套设与炉体外，在炉体与余热回收罩之间形成余热回收腔，在余热回收罩顶部设置冷风进口，冷风进口与外界连通，在炉体底部设置热风出口，热风出口连通余热回收腔和进气室。

作为对上述方案的进一步改进，在炉体侧壁上还设置有二次风管，二次风管设置于燃烧室侧壁上。

作为对上述方案的进一步改进，二次风管水平设置指向炉体的中轴线。

作为对上述方案的进一步改进，进料绞龙的进料一端与鼓风机连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：利用铁质的导热杆在燃烧区和气化区作为有效的热传导介质，同时形成还原性氛围，有效防止氮氧化物的生成，充分利用气体燃烧的优势，将燃料气化后燃烧进一步减少氮排放，最后将利用烟气直接加热燃料，将烟气中热量回收的同时将烟气中的氮氧化物送入气化室的还原性氛围中，进一步减少氮排放。

附图说明

图1是实施例1中方案的结构示意图。

图2是实施例2中方案的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种低氮排放的燃烧炉，包括炉体1、进料绞龙2和引风机3，炉体1底部设置炉栅14，其特征在于：炉栅14上方为气化室12，气化室12上方为燃烧室11，引风机3的入口与燃烧室11的顶部连通，在炉栅14下方为进气室13，进气室13与引风机3的出口连通，在燃烧室11内设置有导热杆4，导热杆4由气化室12向上延伸至燃烧室11。燃烧炉的烟气中含有很多空气，而且烟气还含有很多热量，直接利用烟气加热燃料，一方面能够有效利用烟气中的热量来气化燃料；另一方面，由于烟气中的空气含量较低，使得燃料进行贫氧燃烧，温度较低不足以生成氮氧化物，而且贫氧燃烧阶段产物多为具有还原性的气体，即便产生了氮氧化物也能够将其还原；再者充分利用气化室12内贫氧燃烧的还原性氛围，还能够将已经形成的且排放的烟气中的氮氧化物再次还原，进一步减少氮排放。气化室12内壁设置有蓄热材料7，用以蓄热保持气化室12的气化温度，采用导热杆4的方案能够将燃烧室11内的热传导至贫氧燃烧的气化室12内，这样使得气化室12内不需要发生剧烈的氧化反应就能够达到气化反应的温度。固体燃烧在燃料层中存在高温区，易产生氮氧化物，气体燃烧温度场更加均匀，能够有效控制氮氧化物的生成，通过将燃料先贫氧低温燃烧气化后在进一步燃烧放热，不但不会影响燃料的能量利用，还能够有效控制氮氧化物的生成。在引风机3与燃烧室11之间可以设置换热器9，用以充分利用燃烧产生的热量。

导热杆4之间通过栅板5互相连接，在栅板5上设置有栅孔，栅板5有三块，导热杆4贯穿栅板5上下面或吊挂于栅板5下方，栅板5之间上下错位且倾斜设置，给燃料的气化物留出充分的流动通道，最大限度的减小气阻。导热杆4通过栅板5连接后形成的结构体积较为庞大，为了方便生产制造和安装操作，可以将栅板5设置成多块，以减小构件体积，方便操作。栅板5的块数和相对的安装位置可以视需求进行调整，不同栅板5的相对安装高度可以相互错开，以给烟气留出足够通道，以降低气阻；甚至栅板5可以斜置，用以扰乱烟气流动并降低气阻，优化炉体1内热场分布。

栅板5与炉体1之间不进行固定连接，栅板5通过设置于炉体1内壁的凸起悬挂于炉体1内，或通过链条吊挂于炉体1内。完全不进行固定连接，使栅板5与炉体1之间有相对的自由活动空间。这样栅板5受热产生的变形等因素就不会影响炉体1的原本结构，此外这样的设计更加方便检修和更换配件。

导热杆4是铁质材料制作。高温下铁具有还原性，能够有效避免氮氧化物的生成，同时铁质材料价格低廉易得，能够有效降低运行成本。

在炉体1外侧设置有余热回收罩6，余热回收罩6套设与炉体1外，在炉体1与余热回收罩6之间形成余热回收腔61，在余热回收罩6顶部设置冷风进口62，冷风进口62与外界连通，在炉体1底部设置热风出口63，热风出口63连通余热回收腔61和进气室13。

在炉体1侧壁上还设置有二次风管8，二次风管8设置于燃烧室11侧壁上。

二次风管8水平设置指向炉体1的中轴线。这样设置的二次风管8，能够将气化室12产生的气体最大限度的混合，使燃烧室11内的燃烧均匀，热场分布均一。从而避免发生局部超温的而造成氮氧化物大量产生的情况。

进料绞龙2的进料一端与鼓风机21连接。鼓风机21一方面能够有效避免回火现象，同时能够使燃料在输送过程中：流态化，减小进料阻力，有效降低蛟龙的负荷。

实施例2

一种低氮排放的燃烧炉，包括炉体1、进料绞龙2和引风机3，炉体1底部设置炉栅14，其特征在于：炉栅14上方为气化室12，气化室12上方为燃烧室11，引风机3的入口与燃烧室11的顶部连通，在炉栅14下方为进气室13，进气室13与引风机3的出口连通，在燃烧室11内设置有导热杆4，导热杆4由气化室12向上延伸至燃烧室11。燃烧炉的烟气中含有很多空气，而且烟气还含有很多热量，直接利用烟气加热燃料，一方面能够有效利用烟气中的热量来气化燃料；另一方面，由于烟气中的空气含量较低，使得燃料进行贫氧燃烧，温度较低不足以生成氮氧化物，而且贫氧燃烧阶段产物多为具有还原性的气体，即便产生了氮氧化物也能够将其还原；再者充分利用气化室12内贫氧燃烧的还原性氛围，还能够将已经形成的且排放的烟气中的氮氧化物再次还原，进一步减少氮排放。气化室12内壁设置有蓄热材料7，用以蓄热保持气化室12的气化温度，采用导热杆4的方案能够将燃烧室11内的热传导至贫氧燃烧的气化室12内，这样使得气化室12内不需要发生剧烈的氧化反应就能够达到气化反应的温度。固体燃烧在燃料层中存在高温区，易产生氮氧化物，气体燃烧温度场更加均匀，能够有效控制氮氧化物的生成，通过将燃料先贫氧低温燃烧气化后在进一步燃烧放热，不但不会影响燃料的能量利用，还能够有效控制氮氧化物的生成。

导热杆4之间通过栅板5互相连接，在栅板5上设置有栅孔，栅板5有两块，导热杆4贯穿栅板5上下面或吊挂于栅板5下方，水平设置。导热杆4通过栅板5连接后形成的结构体积较为庞大，为了方便生产制造和安装操作，可以将栅板5设置成多块，以减小构件体积，方便操作。

每块栅板5与炉体1之间只有一个固定连接点。连接点过多，在工作时由于材料及受热情况不同等原因，会造成变形或产生应力最后影响使用寿命；同时由于导热杆4位于受到高温烧蚀，需要按期更换，减少固定连接更加方便检修更换操作。

导热杆4是铁质材料制作。高温下铁具有还原性，能够有效避免氮氧化物的生成，同时铁质材料价格低廉易得，能够有效降低运行成本。

为增强导热效果，部分导热杆4可以是热管。为增强导热效果，在成本控制要求不高的情况下导热杆4可以选用热管。

在炉体1外侧设置有余热回收罩6，余热回收罩6套设与炉体1外，在炉体1与余热回收罩6之间形成余热回收腔61，在余热回收罩6顶部设置冷风进口62，冷风进口62与外界连通，在炉体1底部设置热风出口63，热风出口63连通余热回收腔61和进气室13。

在炉体1侧壁上还设置有二次风管8，二次风管8设置于燃烧室11侧壁上。

二次风管8水平设置指向炉体1的中轴线。这样设置的二次风管8，能够将气化室12产生的气体最大限度的混合，使燃烧室11内的燃烧均匀，热场分布均一。从而避免发生局部超温的而造成氮氧化物大量产生的情况。

进料绞龙2的进料一端与鼓风机21连接。鼓风机21一方面能够有效避免回火现象，同时能够使燃料在输送过程中：流态化，减小进料阻力，有效降低蛟龙的负荷。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。