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　　1.本发明属于生物质燃料燃烧技术领域，尤其涉及一种生物质燃料低氮燃烧方法。

　　2.热风炉在粮食等烘干作业中广泛应用，燃料多以燃煤为主。普遍存在环保排放不达标问题。也有企业为了满足环保排放要求，安装环保设施，承受较大经济压力。生物质燃料作为可再生能源有其自身的优势，燃料本身含硫低，燃烧后无需经过脱硫处理，采用科学合理的低氮燃烧技术，可有效控制氮氧化物的排放量。为了适应越来越严格的环保要求，为了环保达标且兼顾企业运营成本，燃煤改燃生物质热风炉是未来热风炉发展趋势。

　　3.为实现经济可持续发展，顺应环保要求，所有燃煤热风炉都需要改燃生物质热风炉，市场需求巨大。

　　4.现有的生物质热风炉基本上都是基于原有燃煤炉的简单改造，沿用传统煤的绝热燃烧的方法，燃烧形式比较粗放。现有技术中的生物质燃料燃烧时提供含有大量氧气的风，短时间内迅速燃烧时产生局部高温，容易使生物质灰结焦，燃烧不完全，生成大量氮氧化物。并且时常出现炉排结焦，无法连续运行等情况发生。

　　5.本发明提供了一种生物质燃料低氮燃烧方法，主要目的是为了解决了现有技术中容易使生物质灰结焦，生成大量氮氧化物的问题。

　　6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生物质燃料低氮燃烧方法，包括：燃料在主燃区进行燃烧；

　　10.可选地，燃烧过程还包括在旋流燃尽区燃烧，旋流燃尽区中烟气边旋转流动边燃烧。

　　13.可选地，主燃区的底部火床区通入二氧化碳和一次风，二氧化碳与一次风同时通入主燃区。

　　15.可选地，烟气在主燃区燃烧后，进入再燃区再次燃烧，再燃区内通入三次风。

　　16.可选地，还包括连通于旋流燃尽区的烟气出口的凝渣受热区，凝渣受热区包括凝结管，凝结管内设置有换热冷源。

　　18.本发明取得了以下有益效果：一次风的作用是为了给生物质燃料燃烧提供氧，但

　　是由于生物质燃烧产生的生物质灰熔点低，现有技术中的生物质燃料燃烧时提供含有大量氧气的风，短时间内迅速燃烧时产生局部高温，容易使生物质灰结焦，燃烧不完全，生成大量氮氧化物。而主燃区通入循环烟气一，循环烟气一为再循环烟气，能够起到降低混合烟气的温度的作用，避免因为温度太高而对管式换热面造成损坏；降低热力氮的生成。

　　19.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

　　20.本发明提供的一种生物质燃料低氮燃烧方法，燃烧过程包括燃料进入主燃区燃烧产生烟气，主燃区通入一次风和循环烟气一。

　　21.一次风的作用是为了给生物质燃料燃烧提供氧，但是由于生物质燃烧产生的生物质灰熔点低，现有技术中的生物质燃料燃烧时提供含有大量氧气的风，短时间内迅速燃烧时产生局部高温，容易使生物质灰结焦，燃烧不完全，生成大量氮氧化物。并且时常出现炉排结焦，无法连续运行等情况发生。而主燃区通入循环烟气一，循环烟气一为再循环烟气，再循环烟气为经过热交换的锅炉尾部排放出的烟气，相较于锅炉内部烟气温度较低、含氧量较低、挥发分含量较低，能够起到降低混合烟气的温度的作用，避免因为温度太高而对管式换热面造成损坏；降低热力氮的生成。

　　22.同时将烟气中残余的氧气在循环过程中再次参与燃烧，这样也起到降低尾部烟气氧含量的作用，由公式一即污染物折算浓度公式可知，锅炉烟气原始氧含量降低，各项污染物排放折算浓度也相应的降低。

　　一些实施例中，循环烟气一在主燃区的燃烧处和落料处之间通入。再循环烟气含氧量较低，阻隔了火焰向给料装置处蔓延，为给料装置营造了一个相对无氧的环境，有效的避免了给料装置及被引燃引发事故，也避免了燃料的浪费。

　　一些实施例中，燃烧过程还包括在旋流燃尽区燃烧，旋流燃尽区中烟气边旋转流动边燃烧。烟气中的挥发分经过主燃区、再燃区后在旋流燃尽区燃烧，燃烧更加彻底充分。

　　而在另一些实施例中，旋流燃尽区内通入循环烟气二。循环烟气二作用包括降低

　　烟气温度，减少热力氮生成；同时避免了现有技术中通常使用的向炉内通入冷空气的方式，现有技术的方案大大增加了烟气中的氧含量，增加了烟气污染物排放浓度的折算值，使氮氧化物排放不达标。而该实施例中通入循环烟气二可以控制热风炉出口烟温，无需从外部通入冷空气即可满足烘干工艺温度的需求。

　　进入旋流燃尽区的烟气与循环烟气二混合，充分旋转流动燃烧完全，烟气可以在循环烟气二通入的作用力下改变原有的流动路径而旋转流动，也可以是因为旋流燃尽区内设置的环形弯道而旋转流动。

　　一些实施例中，旋流燃尽区的烟气出口向上。旋流燃尽区入口烟气流向朝下，出口烟气流向朝上。此方式再循环烟气与再燃区产生的烟气在旋流燃尽区进行充分混合，通过调节再循环烟气量可以有效控制烟温。由于烟气出口向上，旋流燃尽区内的烟气在向上出旋流燃尽区时，烟气中的部分烟尘会在重力作用下回落，沉降在旋流燃尽区底部，并在旋流燃尽区底部设置清扫口。有效减少烟尘对后续部件的影响，同时减少了现有技术中的烟尘堵塞管式换热面的现象，同时降低了换热管束的换热效率的技术问题。

　　而在另一些实施例中，为了更有效的减少现有技术中的烟尘堵塞管式换热面的现象，同时降低了换热管束的换热效率的技术问题，低氮生物质燃烧方法中还包括连通于旋流燃尽区的烟气出口的凝渣受热区，凝渣受热区包括外壳和凝结管，外壳上设有烟气入口和烟气出口，外壳内具有连通烟气入口和烟气出口的烟气通道，烟气通道包括冷凝段；凝结管设置于烟气通道的冷凝段，凝结管用于冷却流经烟气通道的烟气，凝结管的冷凝介质入口端和冷凝介质出口端分别伸出外壳。烟气进入凝结管内必然经过凝结腔，由此使烟气中具有熔融性的灰分在凝渣装置的凝结管外表面凝结析出，有效的解决了现有技术中的烟气灰渣堵塞受热面甚至形成炉渣、烟气逃逸、凝渣效果不佳的问题，凝渣效果好。

　　冷凝介质可以是冷风、冷水等，冷凝介质的更换、循环的方式及装置可以使用现有技术中普遍适用的冷风机、冷水循环装置，通过软管连通于各凝结管，持续有效的凝结灰分。

　　而在另一些实施例中，在凝结管下方设置沉降室，凝结管上凝结的灰分会导入沉降室，而烟气会从沉降室上方的烟气出口通出，进入受热装置或者换热装置，大大降低了烟气中的熔融灰分或者其他可凝结灰分，减少清洁工作量和受热装置或者换热装置的使用寿命。定期清理析出灰分，这样就可有效避免熔融性灰分阻塞管束换热面。

　　一些实施例中，主燃区的底部火床区通入二氧化碳和一次风，二氧化碳与一次风同时通入主燃区。

　　燃气炉的气体燃料与氧气结合，燃烧过程属于同相介质结合，接触面积充分，燃气炉的过量空气系数设定值为1.02。煤粉炉与氧气的结合，其接触面积同样比较充分，过量空气系数理论设定值为1.2，而生物质层燃炉过量空气系数设定值为1.7，明显高于它们，这是因为在燃烧过程中生物质成型燃料因受高温辐射，其内部的挥发分向外析出，氧气很难进入燃料内部与其大面积接触，因此由生物质锅炉的燃烧形式及燃料的特点要求其必须具备较高的过量空气系数才能使其炉床上燃料燃尽，但也因此给层燃炉带来了一些列污染物排放的问题，最主要的就是氮氧化物的排放，由公式一即污染物折算浓度公式可知，炉膛内过量空气增大时，烟气中各类成分含量的折算浓度都成倍增加。

　　火床区即燃料床上生物质燃料被点燃开始燃烧的区域，现有技术中的热风炉火床

　　区的燃料外表面接触大量含氧量较高的空气，局部温度过高，部的挥发分向外析出，氧气很难进入燃料内部与其大面积接触，容易结焦、燃烧不充分，产生大量氮氧化物。但是在火床区通入二氧化碳和一次风，通过co2与主燃区尤其是燃料床上固定碳的还原反应：

　　根据厌氧燃烧原理，在燃料床上产生还原性气氛，降低燃料层温度，这就为生物质燃料燃烧初始阶段降低no生成创造先决条件，有利于降低整个运行过程中no

　　炉排底部间断性通入co2气体，使燃料床底部处于还原反应状态，伴随还原反应挥发出还原性气体co，炉排上基本保留固定碳。根据烟气尾部检测的氮氧化物浓度，来调整通入二氧化碳的频率。

　　现有技术中的热风炉往往会通入足量的空气，由此导致燃料燃烧强度过大，燃料床温度过高，会加大热力氮生成，并且很大程度上会出现结焦现象。而本实施例，由于在主燃区通入了循环烟气一和二氧化碳，一次风的量会相对减少，减少燃料床上结焦现象，一次风充分燃尽颗粒中固定碳，使挥发分充分析出。

　　而在主燃区的两侧内通入二次风，作用在于燃烧析出燃料中的大部分挥发份，风量优选将主燃区火焰控制为“红火”即为最佳状态。

　　再燃区内通入三次风，三次风用来辅助燃烧在主燃区未燃尽的挥发分，这样就模拟出了类似天然气的燃烧状态，同时避免了火焰在一个区域过于集中形成局部高温，减少热力氮生成，风量通过监测锅炉尾部烟气含氧量、烟气温度等数据的变化进行调节，这样从整体上达到了降低了过量空气系数的作用。

　　一些实施例中，该燃烧方法中，除了风道、烟气管道入口以及尾部出口，其他地方与外界空气隔离。对锅炉各连接件进行密封；锅炉本体外墙采用不低于5mm厚度的钢板进行满焊密封保温；烟道连接处一律采用满焊形式焊接；除尘器落灰口避免使用插板等简易漏灰方式，改用密闭卸灰阀。避免过量空气导致的高污染物排放的问题。

　　当燃烧系统完全密封时，一次风比二次风和三次风之和的比率为5:4至7:4。合理布置一、二、三次风量，避免烟气排放指标浓度超标。

　　上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

　　技术研发人员：洪浩;王震坤;陈壹杰;许雪楠;冯雨;隋海然;刘菲;田晓霞

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