[發明專利]一種射流調控的生物質和煤循環流化床共燃裝置

有效

• 申請號: 201010203058.8
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN102278742A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 張鍇;陳宏剛;張凱華;滕陽;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;C10J3/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種固體燃料的燃燒裝置，具體地說涉及一種射流調控的生物質和煤循環流化床共燃裝置。?

背景技術

生物質與煤和石油等傳統化石燃料具有很大的兼容性，不僅在發電和供熱利用方面易于和現有能源工業相銜接，而且是唯一可直接轉換為含碳燃料的可再生資源。2009年12月國際能源署在生物質能報告中指出，目前可再生能源提供全球13％的一次能源，而生物質能在可再生能源中處于主導地位，約為10％，其中在經濟合作與發展組織國家中生物質能約占3％，主要用于發電和供熱；但在發展中國家中平均約為22％，其中有些國家甚至高達90％以上，以民用燃料為主。我國《可再生能源中長期發展規劃》指出，目前我國生物質資源可轉換為能源的潛力約5億噸標準煤，今后的潛力可達10億噸標準煤。生物質能的高效利用不僅可以減少全球溫室氣體二氧化碳的排放，而且有利于緩解國家油氣資源的對外依存度，同時也為我國引領人類第四次工業革命提供了機遇。因此，開展生物質供熱、發電、制取清潔燃料以及化工原料和新型材料等方面的高技術開發對國民經濟的可持續發展具有極其重要的戰略意義。?

在現有的生物質資源利用路線中，直接燃燒是一種最簡便可行的利用技術，目前國內外生物質直接燃燒技術主要包括生物質單獨燃燒和與煤混燃兩種。生物質單獨燃燒用于發電或熱電聯供已在北美和歐洲得到了廣泛應用，但主要建設在大型農場或農業非常集中的地區；我國也研制開發出不同類型的生物質燃燒鍋爐，技術已基本成熟，主要包括木柴(木屑)鍋爐、甘蔗渣鍋爐和稻殼鍋爐。然而，與歐美國家相比較，國內生物質資源比較分散，作為商品的供應量非常有限，因此，國內市場應用多為中小容量鍋爐，且由于原料的季節性和地域半徑等原因的制約，迫使生物質單獨燃燒企業在缺乏政策扶持前提下難以維持正常運行，只有木材廠和碾米廠等利用廢棄生物質資源的企業才有其生存空間。從技術層面講，生物質燃燒過程中沉積、結渣、腐蝕等問題尚未得到很好地解決，對于采用流化床燃燒鍋爐還需要進一步研究爐內顆粒流動非均勻性對燃燒和換熱過程的影響行為。?

盡管煤炭在我國一次能源中所占比例逐年減少，但總量卻仍然呈現上升的趨勢，因此開展煤與生物質混燃技術具有更重要的現實意義。生物質與煤在鍋爐中?混合燃燒，毋需對現存燃煤設備進行太大改動，即在現有燃煤鍋爐的基礎上，根據生物質特點對燃料供應和燃燒室進行部分改造，以生物質燃料替代部分礦物燃料進行混合燃燒后發電或熱電聯供。尤其是大型電廠的可調節性大，能適應不同程度的生物質混合燃燒，可以根據當地生物質資源的可獲得程度靈活匹配生物質混合燃燒規模。同時，高揮發分和低含硫量的生物質與煤混燃的協同效應可以降低燃煤鍋爐尾氣中的SOx和NOx，采用燃燒溫度相對較低的流化床技術則效果更佳。?

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、成本低、易操作的生物質和煤循環流化床共燃裝置。?

本發明的目的是這樣實現的：它是由流化床、旋風分離器、料腿、返料器、生物質焦油裂解器、富氧空氣攜帶生物質進料管、V形氣體分布板、原料煤入口、一次風入口、二次風入口、返料輸送風入口、返料松動風入口、灰渣出口和煙氣出口組成。其特征在于：流化床上部床體和下部床體通過錐形過渡段連接，上部床體直徑大于下部床體直徑，面積比為1.2到3.0之間；流化床頂部與旋風分離器入口連接；流化床下部床體內置有生物質焦油裂解器，側面設有富氧空氣攜帶生物質進料管并引至床體中心處向上伸至生物質焦油裂解器下方；流化床底部設有風室，風室內置有V形氣體分布板，底部的中心處設灰渣出口；流化床側面自下而上依次設有一次風入口、原料煤入口和二次風入口，一次風入口和V形氣體分布板連通，二次風入口位于流化床下部和錐形過渡段之間；旋風分離器的頂部為煙氣出口，底部與料腿連接，料腿底部與返料器一側連接，返料器另一側與流化床下部連接；返料器設有兩級輸送風入口和松動風入口。?