本發(fā)明屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法及其燃燒設(shè)備。

背景技術(shù)：

我國(guó)是富煤少油少氣的國(guó)家，由于環(huán)保的要求，在全國(guó)的大部地區(qū)已經(jīng)禁止燃煤，全國(guó)范圍內(nèi)的鍋爐用戶很多都被要求改為燃油燃?xì)忮仩t，這樣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本較燃煤鍋爐提高4倍不止。

其實(shí)鍋爐煙氣排放超標(biāo)與燃料(油、氣、煤)并沒(méi)有直接關(guān)系，而是與燃燒設(shè)備和煙氣處理設(shè)備有直接的關(guān)系。例如黑煙與燃料是否燃盡與燃燒設(shè)備有關(guān)；煙氣中的二氧化硫排放、燃料含硫量與脫硫設(shè)備有關(guān)；煙氣中的氮氧化物排放與燃燒溫度、控制氮氧化物生成和脫硝設(shè)備有關(guān)；煙氣中的粉塵與鍋爐的結(jié)構(gòu)和除塵設(shè)備有關(guān)，等等。要想排放達(dá)標(biāo)，降低排放的費(fèi)用，首先就要從燃燒這一源頭控制，那么就要有好的潔凈燃燒技術(shù)?，F(xiàn)有燃煤鍋爐的燃燒系統(tǒng)都存在結(jié)構(gòu)上的不足，燃燒也是直燃式的，爐膛溫度低導(dǎo)致燃料不完全燃燒，對(duì)環(huán)境造成很大的污染，同時(shí)由于燃燒不完全也造成很大的能源浪費(fèi)。

這樣就有一個(gè)突出的問(wèn)題擺在我們面前，要想源頭控制煙氣排放，首先就要有一種成熟的、應(yīng)用廣泛的、高效的潔凈燃燒技術(shù)及相應(yīng)的設(shè)備，來(lái)解決燃煤的環(huán)保和節(jié)能問(wèn)題，而且設(shè)備要運(yùn)行安全可靠、維修率低。

傳統(tǒng)鍋爐的燃燒系統(tǒng)所存在的不足：

(一)鏈條爐排鍋爐和往復(fù)爐排鍋爐的缺點(diǎn)：

1、由于運(yùn)動(dòng)的爐排風(fēng)室密封不好，各個(gè)風(fēng)室竄風(fēng)，且爐排兩側(cè)與側(cè)立板之間有間隙，使?fàn)t排兩側(cè)進(jìn)風(fēng)量比爐排中間進(jìn)風(fēng)量要大，爐排布風(fēng)不均勻，使燃燒不均勻、燃燒不完全、灰渣含碳量高、鍋爐熱效率低、煙囪冒黑煙、運(yùn)行成本高。

2、爐排維修率高。

(二)煤粉鍋爐缺點(diǎn)：

1、煤粉成本高，煤粉由制粉廠集中磨制、統(tǒng)一供應(yīng)，煤粉的價(jià)格達(dá)到1噸1000元以上，燃料成本很高。

2、對(duì)操作技術(shù)要求高，操作不當(dāng)會(huì)引起爐膛內(nèi)爆和外爆及煤粉燃燒效率降低，有安全隱患。

3、爐內(nèi)溫度高易結(jié)焦，且易產(chǎn)生氮氧化物，所以必須低溫燃燒，導(dǎo)致燃燒不完全。

4、燃燒后產(chǎn)生大量的飛灰，需要用采購(gòu)成本和維護(hù)成本很高的布袋除塵器收集飛灰，從而增大引風(fēng)機(jī)的功率，增加電耗量。

5、對(duì)煤的品質(zhì)要求很高。

6、鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍低，負(fù)荷調(diào)節(jié)在70％-100％之間。

7、飛灰嚴(yán)重，燃燒溫度控制不好，易在受熱面管上掛渣、腐蝕受熱面。

8、設(shè)備投資費(fèi)用高。

(三)循環(huán)流化床鍋爐的缺點(diǎn)：

1、設(shè)備及鍋爐房投資費(fèi)用高。

2、布風(fēng)板維修率高。

3、旋風(fēng)分離裝置維修率高。

4、由于布風(fēng)板阻力和煤層阻力，增加鼓風(fēng)機(jī)功率，耗電量增加。

5、不能高溫燃燒，高溫燃燒存在燒壞布風(fēng)板和爐膛掛焦，導(dǎo)致鍋爐不能正常運(yùn)行。

6、燃燒后產(chǎn)生大量的飛灰，需要用采購(gòu)成本和維護(hù)成本很高的布袋除塵器收集飛灰，從而增大引風(fēng)機(jī)的功率，增加電耗量。

7、只能燒劣質(zhì)煤。

(四)燃油燃?xì)忮仩t特點(diǎn)：

1、燃料費(fèi)用高。

2、煙氣中的氮氧化物排量高，需要用專用設(shè)備脫掉煙氣中的氮氧化物，采購(gòu)設(shè)備費(fèi)用和使用費(fèi)用很高。

(五)水煤氣鍋爐的特點(diǎn)：

水煤氣是一種高熱值清潔燃料。傳統(tǒng)水煤氣鍋爐是在煤氣發(fā)生爐內(nèi)通過(guò)五步法產(chǎn)生水煤氣，工藝復(fù)雜，且需要通過(guò)管線輸送到換熱設(shè)備進(jìn)行燃燒、換熱。

傳統(tǒng)煤氣鍋爐水煤氣生產(chǎn)用的原料為煤和水蒸氣，在煤氣發(fā)生爐內(nèi)生產(chǎn)水煤氣。原理化學(xué)方程式從反應(yīng)方程式可以看出，碳與水產(chǎn)生水煤氣是在高溫下的化學(xué)反應(yīng)。

傳統(tǒng)水煤氣鍋爐存在以下缺點(diǎn)：

1、工藝復(fù)雜、危險(xiǎn)系數(shù)大，易爆燃。

2、不節(jié)能，熱效率低，原因是水煤氣在產(chǎn)氣過(guò)程和輸送過(guò)程中消耗熱能。

3、設(shè)施復(fù)雜，“爐”和“鍋”分離，占地面積大。

4、煤氣輸送管道易被煤焦油堵塞，煤焦油的成分比較復(fù)雜，煤焦油燃燒產(chǎn)生苯并芘、炭黑、硫化物、蒽等污染物極其嚴(yán)重。

總結(jié)以上各種鍋爐燃燒設(shè)備的不足之處，有必要設(shè)計(jì)出既能潔凈燃燒又能保證鍋爐出力、鍋爐運(yùn)行成本低、基本無(wú)維修率、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、鍋爐房造價(jià)低的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒技術(shù)和相關(guān)設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有燃燒技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種水煤氣產(chǎn)燒一體化的燃燒方法和實(shí)現(xiàn)這種燃燒方法的燃燒設(shè)備。該方法和設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)水煤氣的即產(chǎn)即燃，燃燒充分，不產(chǎn)生黑煙，燃燒效率高，灰渣含碳量低，提高鍋爐熱效率，設(shè)備維修率低，運(yùn)行費(fèi)用低，設(shè)備運(yùn)行安全可靠。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法，用于水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備，所述水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備包括設(shè)置在底座上、內(nèi)部的爐膛中設(shè)有爐拱的燃燒室，設(shè)置在所述燃燒室內(nèi)、所述爐拱下方的設(shè)有主燃區(qū)的爐排，設(shè)置在爐排下方的若干獨(dú)立風(fēng)室，其中，所述獨(dú)立風(fēng)室各自與所述爐排之間通過(guò)風(fēng)室隔板和耐火混凝土實(shí)現(xiàn)密封連接；所述一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法包括如下步驟：

(S1)將蘭碳在鍋爐爐膛中覆蓋有爐拱的爐排的主燃區(qū)內(nèi)點(diǎn)燃，使所述主燃區(qū)的溫度上升到1100度以上；

(S2)向所述主燃區(qū)通入足量的空氣及飽和水蒸汽，使所述蘭碳與所述空氣及所述飽和水蒸汽在所述主燃區(qū)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣并燃燒；隨著所述主燃區(qū)的所述蘭碳和所述水煤氣的燃燒速度的加快，向所述主燃區(qū)逐漸加大所述空氣和所述飽和蒸汽的進(jìn)給量，加快所述水煤氣的產(chǎn)生和燃燒速度，從而達(dá)到使所述水煤氣即產(chǎn)即燃的效果；所述主燃區(qū)的所述水煤氣燃燒后產(chǎn)生的高溫火焰和未燃盡的高溫?zé)煔鈴乃鰻t拱的拱口進(jìn)入爐膛內(nèi)，并在二次風(fēng)的配合下在所述爐膛內(nèi)進(jìn)一步燃盡；

在所述步驟(S2)中，對(duì)所述爐排的所述主燃區(qū)和其它區(qū)域的進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，避免所述爐排其他區(qū)域的所述進(jìn)風(fēng)影響所述主燃區(qū)的燃燒和溫度。

進(jìn)一步，還包括步驟(S3)，在所述爐膛內(nèi)燃盡后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入鍋爐的鍋的部分用于換熱。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明還公開了一種用于以上的燃燒方法的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備，包括設(shè)置在底座上、內(nèi)部的爐膛中設(shè)有爐拱的燃燒室，設(shè)置在所述燃燒室內(nèi)、所述爐拱下方的設(shè)有主燃區(qū)的爐排，設(shè)置在所述燃燒室外與所述爐排一端相連的存放蘭碳的料倉(cāng)，連接在所述料倉(cāng)上的用于向所述爐排上推送所述蘭碳的燃料推送裝置，設(shè)置在所述爐排下方的若干獨(dú)立風(fēng)室，其中，所述獨(dú)立風(fēng)室各自與所述爐排之間通過(guò)風(fēng)室隔板和耐火混凝土實(shí)現(xiàn)密封連接，所述燃燒室的前墻、爐頂內(nèi)部以及所述爐拱內(nèi)部設(shè)有冷卻水管，所述爐排下方設(shè)有水蒸汽管；所述獨(dú)立風(fēng)室用于向所述爐排上的所述燃燒室供給空氣；所述水蒸汽管用于向所述爐排上的所述主燃區(qū)供給生成水煤氣所需的飽和水蒸汽。

進(jìn)一步，各個(gè)所述獨(dú)立風(fēng)室之間通過(guò)所述風(fēng)室隔板隔離；所述風(fēng)室隔板的上端與所述爐排的底部相連，所述風(fēng)室隔板的上端的造型與所述爐排的底部的橫截面的外沿形狀相適應(yīng)；所述風(fēng)室隔板的上端靠近所述爐排的位置設(shè)有下托板，所述風(fēng)室隔板的上端與所述爐排的底部通過(guò)斷續(xù)焊接的方式連接，在所述下托板與所述爐排之間填充所述耐火混凝土；所述耐火混凝土能夠?qū)λ鲲L(fēng)室隔板的上端與所述爐排的底部銜接處進(jìn)行密封，所述風(fēng)室隔板的下端與所述底座通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，從而實(shí)現(xiàn)所述獨(dú)立風(fēng)室各自與所述爐排的密封連接。

更進(jìn)一步，所述風(fēng)室隔板的上端與所述爐排的底部通過(guò)斷續(xù)焊接的方式連接具體是指所述風(fēng)室隔板的上端與所述爐排管焊接，但是不與所述爐排片焊接；在距離所述風(fēng)室隔板的上端30毫米處焊接所述下托板，所述下托板的寬度與所述爐排寬度相同，所述下托板與所述風(fēng)室隔板通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接。

進(jìn)一步，所述爐排為固定式的水冷爐排，依次分為預(yù)熱區(qū)、主燃區(qū)、烤渣區(qū)，下方分別對(duì)應(yīng)密封連接第一獨(dú)立風(fēng)室、第二獨(dú)立風(fēng)室、第三獨(dú)立風(fēng)室，每個(gè)獨(dú)立風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)量均能夠單獨(dú)調(diào)整。

更進(jìn)一步，所述第一獨(dú)立風(fēng)室、第二獨(dú)立風(fēng)室兩側(cè)設(shè)置風(fēng)室側(cè)板，所述風(fēng)室側(cè)板的上端與所述爐排最外側(cè)的所述爐排管通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，所述風(fēng)室側(cè)板下端與所述底座通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，實(shí)現(xiàn)所述第一獨(dú)立風(fēng)室、第二獨(dú)立風(fēng)室兩側(cè)的密封；所述第一獨(dú)立風(fēng)室的遠(yuǎn)離所述第二獨(dú)立風(fēng)室的一端設(shè)置有前側(cè)板，所述前側(cè)板的上端與所述燃燒設(shè)備的爐體通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，所述前側(cè)板的兩側(cè)同所述風(fēng)室側(cè)板通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，所述前側(cè)板的下端與所述底座通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接。

進(jìn)一步，所述水蒸汽管設(shè)置在所述第二獨(dú)立風(fēng)室內(nèi)。

進(jìn)一步，所述爐拱覆蓋在所述主燃區(qū)上方，采用耐1700度高溫的耐火材料制作，所述爐拱一端與所述燃燒室的爐膛共同構(gòu)成拱口，所述拱口的面積能夠保證由所述爐排的主燃區(qū)和所述爐拱構(gòu)成的燃燒空間為微負(fù)壓的狀態(tài)，所述微負(fù)壓的狀態(tài)既能保證所述爐拱下方的所述主燃區(qū)能夠聚集所述水煤氣產(chǎn)生和燃燒所需要的溫度，又能保證所述主燃區(qū)的所述水煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫火焰和高溫?zé)煔鈴乃鲋魅紖^(qū)順利流出并進(jìn)入所述爐膛內(nèi)。

進(jìn)一步，所述燃料推送裝置包括設(shè)置在所述料倉(cāng)下的托板，設(shè)置在所述托板上的帶有液壓缸的推料板、連接所述液壓缸的液壓站，所述液壓缸能夠推動(dòng)所述推料板將所述料倉(cāng)中的所述蘭碳推至所述爐排上；

所述燃燒室上設(shè)有能夠向所述燃燒室的所述爐膛內(nèi)輸入二次風(fēng)的二次進(jìn)風(fēng)口，所述二次風(fēng)用于同從所述拱口流入所述爐膛內(nèi)的所述高溫火焰和所述高溫?zé)煔饣旌显谒鰻t膛內(nèi)得到充分燃燒；

所述二次進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在所述燃燒室的所述爐頂上。

本發(fā)明的有益效果有以下幾點(diǎn)：

1.由于爐膛溫度高，所以燃燒效率高，沒(méi)有黑煙，灰渣含碳量低4％-5％，不但從源頭控制了污染元素的產(chǎn)生，而且也提高了使用本發(fā)明所提供的燃燒設(shè)備的鍋爐的熱效率；

2.水煤氣即產(chǎn)即燃，達(dá)到清潔燃燒，工藝簡(jiǎn)單、省去常規(guī)水煤氣的生產(chǎn)、管路輸送等多個(gè)環(huán)節(jié)，防止了爆燃的產(chǎn)生，設(shè)備運(yùn)行安全可靠；水煤氣生產(chǎn)設(shè)備與鍋爐中“鍋”的部分融為一體，占地面積小，節(jié)省鍋爐房的基建投資；

3.爐排為水冷爐排不存在燒壞的問(wèn)題，維修率極低(幾乎為零)，為用戶節(jié)省了維修費(fèi)用；

4.燃料推送裝置、除渣裝置均為液壓傳動(dòng)，維修率極低，定期更換密封圈就可以，不需要停爐即可更換。自動(dòng)化程度高，操作安全、運(yùn)行可靠；

5.生產(chǎn)水煤氣的原料選擇蘭碳，可降低二氧化硫的排放和產(chǎn)生灰渣的量，因蘭碳中的含硫量為約0.18％-0.2％左右、灰渣含量約為6.2％-10.49％左右，這樣大大降低煙氣的脫硫費(fèi)用和運(yùn)渣費(fèi)用，而且購(gòu)買蘭碳費(fèi)用很低；

6.使用水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備的鍋爐為單層布置，鍋爐房基建費(fèi)用低；

7.使用水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備的鍋爐在停爐時(shí)沒(méi)有燃料的浪費(fèi)，因爐膛密封性好，停爐后沒(méi)有空氣和水蒸汽供給，爐排上的蘭碳完全處于不燃燒狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例中所述水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述“爐”的部分的示意圖；

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述“爐”的部分的A-A示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式中所述風(fēng)室隔板的示意圖；圖中：1-料倉(cāng)，2-推料板，3-液壓缸，4-燃料推送裝置，5-托板，6-液壓站，7-前墻，8-爐頂，9-二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口，10-蘭碳，11-拱口，12-燃料層，13-“鍋”的部分，14-爐拱，15-第三獨(dú)立風(fēng)室，16-冷卻水管，17-高溫?zé)煔猓?8-爐膛出口，19-爐排，20-第一獨(dú)立風(fēng)室，21-水蒸汽管，22-第二獨(dú)立風(fēng)室，23-總進(jìn)風(fēng)口，24-“爐”的部分，25-風(fēng)室隔板，26-下托板,27-耐火混凝土，28-爐排片，29-爐排管，30-風(fēng)室側(cè)板，31-側(cè)風(fēng)道，32-底座，33-前側(cè)板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

在本發(fā)明公開了一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法，生產(chǎn)水煤氣所用的原料為蘭碳、飽和水蒸汽、空氣，在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水煤氣，制水煤氣過(guò)程即碳分子氣化燃燒過(guò)程。

蘭碳和氧氣、飽和水蒸汽發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣：

碳遇氧在高溫下燃燒反應(yīng)生成二氧化碳：C+O₂＝CO₂+Q，為放熱過(guò)程；

二氧化碳與碳發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳：CO₂+C＝2CO-Q，為吸熱過(guò)程；

水蒸汽與碳高溫下產(chǎn)生一氧化碳和氫氣：H₂O+C＝CO+H₂-Q

CO+H₂O＝CO₂+H₂-Q

蘭碳在高溫下與飽和水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣為吸熱過(guò)程，水煤氣燃燒放出大量的熱量。

本發(fā)明所提供的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法的步驟如下：

步驟S1，將蘭碳在鍋爐爐膛中覆蓋有爐拱的爐排的主燃區(qū)內(nèi)點(diǎn)燃，使主燃區(qū)的溫度上升到1100度以上；

步驟S2，向主燃區(qū)加入足量的飽和水蒸氣和空氣，使蘭碳與空氣及飽和水蒸汽在主燃區(qū)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣，并且水煤氣在產(chǎn)生的同時(shí)也被直接燃燒；隨著主燃區(qū)的蘭碳和水煤氣的燃燒速度的加快、爐膛溫度的提高，逐漸加大向主燃區(qū)的飽和水蒸汽和空氣的進(jìn)給量，加快所述水煤氣的產(chǎn)生和燃燒速度(增加水煤氣的產(chǎn)生和水煤氣的直接燃燒)，從而達(dá)到使水煤氣即產(chǎn)即燃的效果；主燃區(qū)的水煤氣燃燒后產(chǎn)生的高溫火焰和未燃盡的高溫?zé)煔鈴臓t拱的拱口進(jìn)入爐膛內(nèi)(此時(shí)爐膛內(nèi)的溫度將達(dá)到1500度以上)，并在二次風(fēng)的配合下在爐膛內(nèi)進(jìn)一步燃盡；在水煤氣即產(chǎn)即燃的同時(shí)，要避免爐排其他區(qū)域的進(jìn)風(fēng)影響主燃區(qū)的燃燒和溫度(例如爐排上與主燃區(qū)相鄰的預(yù)熱區(qū)和烤渣區(qū)只需要進(jìn)給少量的風(fēng)，避免過(guò)量的風(fēng)進(jìn)入爐膛內(nèi)，不參與燃燒還給爐膛降溫，影響整體燃燒效果)。

步驟S3，在爐膛內(nèi)燃盡后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入鍋爐的鍋的部分用于換熱。

根據(jù)本發(fā)明所提供的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法，產(chǎn)生的水煤氣在高溫環(huán)境(例如高溫的爐膛內(nèi))和二次風(fēng)的配合下直接燃燒，達(dá)到即產(chǎn)即燃的效果，高溫環(huán)境的溫度可達(dá)1500度以上，這樣高的溫度，加速水煤氣的生產(chǎn)，也加速水煤氣的直接燃燒，水煤氣燃燒率達(dá)到近100％，消滅黑煙(主要為炭黑)于高溫環(huán)境(爐膛)內(nèi)，從而達(dá)到清潔燃燒的效果，蘭碳燃燒效率在95％以上，降低灰渣含碳量，提高了鍋爐的熱效率。

為了配合本發(fā)明所提供的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒方法，本發(fā)明還提供了一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備。因?yàn)樗簹猱a(chǎn)燒一體化燃燒方法主要應(yīng)用在鍋爐上，因此以鍋爐實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，一種水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備，(在本實(shí)施例中，燃燒設(shè)備為鍋爐中的“爐”的部分)包括燃料推送裝置4、燃燒室、若干個(gè)獨(dú)立風(fēng)室，料倉(cāng)1、爐排19、水蒸汽管21、底座32組成。該燃燒設(shè)備還能夠連接用于換熱的鍋爐中的“鍋”的部分13，構(gòu)成完整的鍋爐結(jié)構(gòu)。

爐排19傾斜設(shè)置在燃燒室的底部，為固定式的水冷爐排，爐排19的爐排管29內(nèi)有流動(dòng)的水，對(duì)爐排管29進(jìn)行有效的冷卻。爐排管29之間設(shè)有爐排片28，在保證良好的通風(fēng)效果的情況下還可以有效防止?fàn)t排上燃料的撒漏(燃料為蘭碳)。爐排19上針對(duì)蘭碳的燃燒過(guò)程依次分為預(yù)熱區(qū)、主燃區(qū)、烤渣區(qū)。

獨(dú)立風(fēng)室設(shè)置在爐排19的底部，共有三個(gè)(第一獨(dú)立風(fēng)室20、第二獨(dú)立風(fēng)室22、第三獨(dú)立風(fēng)室15)，分別針對(duì)爐排19的預(yù)熱區(qū)、主燃區(qū)、烤渣區(qū)，并分別與爐排19密封連接，各個(gè)風(fēng)室之間獨(dú)立密封，不會(huì)發(fā)生竄風(fēng)的情況。這樣的設(shè)置能夠保證爐排19上各個(gè)燃燒區(qū)段都可以根據(jù)燃燒需要調(diào)整風(fēng)量，比如預(yù)熱區(qū)可以給少量的風(fēng)，主燃區(qū)可以供給足夠的風(fēng)保證燃燒，烤渣區(qū)可以給少量的風(fēng)保證烤渣需要，通過(guò)調(diào)風(fēng)裝置都可以做到微調(diào)整。爐排19的底部還設(shè)有與各個(gè)獨(dú)立風(fēng)室連通的總進(jìn)風(fēng)口23。

如圖2、3、4所示，獨(dú)立風(fēng)室與爐排19之間的密封連接的具體方式是：各個(gè)獨(dú)立風(fēng)室之間通過(guò)風(fēng)室隔板25隔離；風(fēng)室隔板25的上端與爐排19的底部相連，風(fēng)室隔板25的上端的造型與爐排19的底部的橫截面的外沿形狀相適應(yīng)(爐排19上有爐排片28和爐排管29，且交錯(cuò)排列，見(jiàn)圖3所示)；風(fēng)室隔板25的上端靠近爐排19的位置設(shè)有下托板26，風(fēng)室隔板25的上端與爐排19的底部通過(guò)斷續(xù)焊接方式連接，風(fēng)室隔板25的上端與爐排19的底部通過(guò)斷續(xù)焊接的方式連接具體是指風(fēng)室隔板25的上端與爐排管29焊接，但是不與爐排片28焊接；下托板26焊接在距離風(fēng)室隔板25的上端30毫米處，下托板26的寬度與爐排19寬度相同，下托板26與風(fēng)室隔板25通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接；在下托板26與爐排19之間填充耐火混凝土27；耐火混凝土27能夠?qū)︼L(fēng)室隔板25的上端與爐排19的底部銜接處進(jìn)行密封，從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立風(fēng)室各自與爐排19的密封連接。由于獨(dú)立風(fēng)室內(nèi)的溫度不高，耐火混凝土27不會(huì)發(fā)生縮脹變形、不會(huì)出現(xiàn)裂縫，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)以及長(zhǎng)達(dá)10年時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行，證明采用耐火混凝土27對(duì)風(fēng)室隔板25與爐排19之間進(jìn)行密封的效果是有效的。

如圖3所示，在第一獨(dú)立風(fēng)室20、第二獨(dú)立風(fēng)室22兩側(cè)設(shè)置有風(fēng)室側(cè)板30，風(fēng)室側(cè)板30的上端與爐排19最外側(cè)的爐排管29通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，風(fēng)室側(cè)板30的下端與底座32通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，實(shí)現(xiàn)第一獨(dú)立風(fēng)室20、第二獨(dú)立風(fēng)室22兩側(cè)的密封；第一獨(dú)立風(fēng)室20的遠(yuǎn)離第二獨(dú)立風(fēng)室22的一端設(shè)置有前側(cè)板33，前側(cè)板33的上端與燃燒設(shè)備的爐體通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，前側(cè)板33的兩側(cè)同風(fēng)室側(cè)板30通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，前側(cè)板33的下端與底座32通過(guò)連續(xù)焊接的方式連接，實(shí)現(xiàn)第一獨(dú)立風(fēng)室20前端的密封。

料倉(cāng)1設(shè)置在燃燒室的入口，用于盛放蘭碳10，通過(guò)托板5同燃燒室內(nèi)的爐排19相連。

燃料推送裝置4包括設(shè)置在料倉(cāng)1下方的托板5，設(shè)置在托板5上的帶有液壓缸3的推料板2、連接液壓缸3的液壓站6，液壓缸3能夠推動(dòng)推料板2將料倉(cāng)1中的燃料10(通過(guò)托板5)推至爐排19上。在本實(shí)施例中，燃料推送裝置4可以根據(jù)鍋爐負(fù)荷需要設(shè)定推料時(shí)間和間隔時(shí)間，為全自動(dòng)控制。

在本實(shí)施例中，推料速度與燃燒速度匹配，保證鋪設(shè)在爐排19上的由蘭碳構(gòu)成的燃料層12沒(méi)有斷層，連續(xù)燃燒，為全自動(dòng)連鎖控制。

燃燒室包括前墻7、爐頂8、爐拱14，內(nèi)部為爐膛，還包括爐膛出口18，爐膛出口18能夠連接用于換熱的鍋爐中的“鍋”的部分13，使水煤氣燃燒后的高溫?zé)煔?7進(jìn)入“鍋”的部分13中進(jìn)行換熱。

爐拱14采用低而長(zhǎng)的造型，設(shè)置在燃燒室的內(nèi)部的爐膛中，將爐排19的主燃區(qū)覆蓋，這樣主燃區(qū)燃燒產(chǎn)生的熱量被爐拱14吸收，吸收的熱量又反作用于燃料層12表面，在爐排19和爐拱14之間形成高溫空間，給生產(chǎn)水煤氣創(chuàng)造了高溫條件，促進(jìn)水煤氣的生產(chǎn)和燃燒。爐拱14采用耐1700度高溫的耐火材料制作，保證爐拱14經(jīng)久耐用。

爐拱14的一端(不與燃燒室的爐膛接觸的一端)與燃燒室的爐膛共同構(gòu)成拱口11，拱口11的面積使?fàn)t拱14下的主燃區(qū)內(nèi)形成使水煤氣停留并充分燃燒的微負(fù)壓狀態(tài)，就是能保證爐拱14下方的主燃區(qū)聚集水煤氣產(chǎn)生和燃燒所需要的溫度，還能夠使水煤氣燃燒生成的高溫火焰和(未燃盡的)高溫?zé)煔獗患皶r(shí)從主燃區(qū)抽離并進(jìn)入爐膛內(nèi)，未燃盡的高溫?zé)煔獬龉翱?1后在爐膛內(nèi)(爐膛內(nèi)因?yàn)楦邷鼗鹧婧臀慈急M的高溫?zé)煔庠诖颂幦紵?，溫度達(dá)到1500度以上)與二次風(fēng)混合，高溫?zé)煔庵袣埩舻乃簹庠诖诉_(dá)到完全燃燒(微負(fù)壓狀態(tài)使得水煤氣在爐拱14下的主燃區(qū)內(nèi)有足夠的停留時(shí)間達(dá)到幾近完全燃燒，避免因來(lái)不及燃燒的水煤氣進(jìn)入對(duì)流受熱面，當(dāng)大量的水煤氣遇到低溫受熱面會(huì)形成煤焦油掛在受熱面上，降低換熱效率，還會(huì)因?yàn)槊航褂驮綊煸蕉喽氯麩煔馔ǖ?，燃盡后的高溫?zé)煔?7從爐膛出口18流出，進(jìn)入鍋內(nèi)用于換熱。

前墻7和爐頂8的內(nèi)部設(shè)置有冷卻水管16，并使用耐火混凝土覆蓋，冷卻水管16在燃燒室的前墻7和頂部8(“爐”的部分24)中形成整體的水循環(huán)，能夠?qū)θ紵业臓t膛的各個(gè)部位的混凝土進(jìn)行冷卻使得燃燒室的爐膛內(nèi)部的混凝土能夠承受1500度以上的高溫。在本實(shí)施例中，冷卻水管16與后面的“鍋”的部分13連接著，冷卻水管16可以將“爐”的部分24吸收的熱量用于后面的“鍋”的部分13的換熱，充分利用了冷卻水管16里熱水的熱量。

在爐頂8上設(shè)置有二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9，二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9用于向燃燒室的爐膛內(nèi)通入二次風(fēng)，保證產(chǎn)生的水煤氣(特別是從爐拱14下的主燃區(qū)抽離的未燃盡的高溫?zé)煔庵惺Ｓ嗟乃簹?充分燃燒，更好地達(dá)到水煤氣即產(chǎn)即燃的效果。

水蒸汽管21設(shè)置在第二獨(dú)立風(fēng)室22內(nèi)，用于向水冷爐排19的主燃區(qū)供給飽和水蒸汽，使燃料層12中的燃料與飽和水蒸汽一起在高溫條件下產(chǎn)生水煤氣。在本實(shí)施例中，飽和水蒸汽的用量由蒸汽流量計(jì)來(lái)計(jì)量，與燃料推送同步控制，不同噸位的鍋爐需要的蒸汽量不同。

采用本發(fā)明所提供的水煤氣產(chǎn)燒一體化燃燒設(shè)備的鍋爐，熱效率達(dá)到80％以上(鍋爐實(shí)際測(cè)試均在82％以上)，從而達(dá)到鍋爐高效、節(jié)能、環(huán)保的效果。

本發(fā)明所述的裝置并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。