[實用新型]生物質循環流化床鍋爐摻燒燃煤飛灰設備

有效

• 申請號: 201520069401.2
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN204438104U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 朱德輝;周大慶;張巖豐
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪工程技術研究總院有限公司
• 主分類號: F23C10/22
• 分類號: F23C10/22
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及對鍋爐燃燒發電過程中產生的廢棄灰渣進行回收利用和節能減排的技術，具體地指一種生物質循環流化床鍋爐摻燒燃煤飛灰設備。

背景技術

隨著現代社會對能源需求的日益增長，燃煤鍋爐發電廠的建設也越來越多。雖然我國地域廣闊、煤炭資源分布廣泛，但煤炭種類眾多不一，尤其是在我國的南方和西南地區，許多省份擁有大量的無煙煤、貧煤等低揮發份煤種。燃煤鍋爐電廠在燃用這些低等級煤種時，普遍存在所排放的燃煤飛灰含炭量高、燃盡程度不理想等問題，不僅浪費了大量煤炭資源，而且帶來了嚴重的環境污染。為了解決上述問題，本領域技術人員也試嘗將未燃盡的燃煤飛灰顆粒重新輸送到燃煤鍋爐中循環利用，但這些燃煤飛灰顆粒是通過面飼的方式直接送回燃煤鍋爐上部稀相燃燒區的，一方面因其外部為不易導熱和燃燒的灰殼層，使得其內部的可燃殘炭黒芯在燃煤鍋爐內無法達到燃燒所需的溫度，另一方面因氣固兩相之間的滑移速度低、傳熱速率小、升溫過程緩慢，在其還沒來得及上升到足夠的燃燒溫度時就飛出了燃煤鍋爐的爐膛，即燃煤飛灰顆粒只是在燃煤鍋爐中走了個過場，實際上并沒有被回收燃燒利用。

另一方面，隨著煤炭等傳統化石能源儲量的日益減少，生物質燃料作為一種可再生的替代能源得到了迅速的發展。采用生物質燃料直燃發電的電廠總裝機容量也越來越多。但受生物質燃料資源收購半徑和總量的制約，目前已經有許多生物質鍋爐發電廠因收購不到生物質燃料而降低設計的生產負荷，特別是當發電廠采用能適應各種生物質燃料高效充分燃燒、且產生的殘渣灰分低、環保性能好的生物質循環流化床鍋爐時，維持發電連續進行的生物質燃料需要量極大，在無法確保收購量的情況下甚至只能停產。如何有效擴大生物質鍋爐發電廠的原料來源、保證其生產規模和發電效益，這一直是本領域技術人員公認的難題和努力探索的方向，但至今為止尚無令人滿意的技術方案問世。

發明內容

本實用新型的目的就是要提供一種生物質循環流化床鍋爐摻燒燃煤飛灰設備，該設備可以確保燃煤鍋爐生產的燃煤飛灰在生物質循環流化床鍋爐中再次充分燃燒，進行二次發電；同時可有效減少生物質燃料的使用量，降低燃料投入成本，提高發電小時數，且減少污染物排放。

為實現上述目的，本實用新型所設計的生物質循環流化床鍋爐摻燒燃煤飛灰設備，包括與生物質循環流化床鍋爐配套使用的燃煤飛灰儲存倉，其特殊之處在于：

所述燃煤飛灰儲存倉的底部出料口通過旋轉給料裝置與噴射器的粉料輸入端相連，所述噴射器的空氣輸入端通過止回閥與鼓風機相連，所述噴射器的懸浮物噴口與傳輸管道的一端相連，所述傳輸管道的另一端從生物質循環流化床鍋爐的底部風室進入其中、并穿過均布有風帽的布風板與底飼耐磨噴嘴相連，所述底飼耐磨噴嘴位于布風板上方的密相燃燒區中。

作為優選方案，所述底飼耐磨噴嘴的噴射口位置高于所述布風板上的風帽的出風口位置500～800mm。這樣，從風帽噴出的含氧濃度較高的一次風直接作用在其上方從底飼耐磨噴嘴噴出的燃煤飛灰顆粒上，一方面可以促使燃煤飛灰顆粒在密相燃燒區生產劇烈的翻滾和摩擦，脫除灰殼而露出其中的殘炭黑芯；另一方面可以確保該殘炭黑芯與氧氣充分接觸混合，發生劇烈的燃燒反應，從而將絕大部分的殘炭黑芯燃盡。

進一步地，所述底飼耐磨噴嘴的噴射方向與水平面的優選夾角為0～25°。這樣，使燃煤飛灰顆粒以近乎水平的角度噴出，可增強其與熾熱生物質床料顆粒之間的擾動，加大其與一次風中氧氣的接觸面積，從而提高燃煤飛灰顆粒中殘碳黑芯的燃燒速率。

進一步地，所述底飼耐磨噴嘴的數量為2～6個，可以是2個、4個或6個，均勻布置在所述布風板上方，各個底飼耐磨噴嘴通過支管與傳輸管道的另一端相連。這樣，可以均勻分配進入生物質循環流化床鍋爐內密相燃燒區床層底部的燃煤飛灰顆粒，確保生物質循環流化床鍋爐運行平穩、高效、可靠。

更進一步地，所述傳輸管道包括水平管段和垂直管段，所述水平管段和垂直管段之間通過耐磨彎頭過渡相連。這樣，可以確保傳輸管道受沖擊最嚴重的彎曲部位的抗磨損性能，延長整個傳輸管道的使用壽命，保證燃煤飛灰顆粒能夠快捷順利地轉向生物質循環流化床鍋爐的底部。

再進一步地，所述鼓風機為羅茨風機，并列設置有兩套，其中一套羅茨風機上設置有放空閥。羅茨風機為容積式風機，其利用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體，十分適于燃煤飛灰顆粒的低壓空氣輸送。可以根據實際需要開啟一套或兩套羅茨風機，并通過放空閥調節其送風量的大小，從而滿足各種不同性能的燃煤飛灰顆粒氣力輸送的需要。