[發(fā)明專利]一種集成于煤粉鍋爐后豎井煙道的生物質(zhì)熱解輔助燃燒系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711085196.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN108050508A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡松;肖一鳴;韓亨達(dá);張雅妮;唐浩;向軍;蘇勝;汪一;許凱;江龍;廖廣;周敬;董敏敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F23B90/06
• 分類號(hào): F23B90/06
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;朱毅

本發(fā)明涉及一種集成于煤粉鍋爐后豎井煙道的生物質(zhì)熱解輔助燃燒系統(tǒng)，其包括鍋爐爐膛、水平煙道、豎井煙道及設(shè)置于水平煙道及豎井煙道連接處以受煙氣加熱的熱解爐體，熱解爐體的上端連通進(jìn)料室，熱解爐體的下端連通生物炭收集倉連通，熱解爐體中部區(qū)域連通焦油氣冷凝倉連通，熱解爐體的上端側(cè)壁通過水蒸氣分離器連通可燃?xì)怏w收集倉，熱解爐體內(nèi)沿軸向設(shè)有從上至下徑向尺寸逐漸增大的螺旋推進(jìn)桿；爐膛上設(shè)置有燃燒器噴口、穩(wěn)燃噴口及還原噴口，生物炭收集倉通過磨煤機(jī)與燒燒器噴口連接，可燃?xì)怏w收集連通穩(wěn)燃噴口及還原噴口。其優(yōu)點(diǎn)為：熱解爐體直接置于煙道內(nèi)，余熱利用效率高；生物質(zhì)熱解得到的可燃?xì)饧吧锾靠捎行лo助鍋爐燃燒或用于其它用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能利用和鍋爐余熱利用領(lǐng)域，具體涉及一種集成于煤粉鍋爐后豎井煙道的生物質(zhì)熱解輔助燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中國是世界上煤炭資源最為豐富的國家之一，煤電在我國電力供應(yīng)中占有重要地位。截至2016年底，我國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)16.5億千瓦，其中煤電裝機(jī)容量9.4億千瓦，占發(fā)電裝機(jī)總量的57.3％。煤粉爐的使用造成了每年大量的CO2排放。CO2是主要的溫室氣體，其大量排放會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響。在全球變暖的趨勢日益加劇之際，降低煤粉爐CO2排放刻不容緩。

生物質(zhì)燃料摻燒是目前降低煤粉爐CO2排放的最為經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)，但由于大部分生物質(zhì)是能量密度較低的長纖維物質(zhì)，在實(shí)際摻燒應(yīng)用中存在進(jìn)料前處理能耗高、進(jìn)料量較小等問題，限制了其作為煤粉爐補(bǔ)充燃料的應(yīng)用。

生物質(zhì)熱解是指在沒有氧化劑存在或只提供有限氧的條件下，將生物質(zhì)加熱至500℃左右，通過熱化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)焦、可燃?xì)饧吧镉偷募夹g(shù)。同生物質(zhì)原料相比，通過熱解制得的生物質(zhì)焦具有較好的可磨性，其能量密度也得以提高，可以很好的參與煤粉爐摻燒。現(xiàn)有的生物質(zhì)熱解爐大多均是獨(dú)立設(shè)置，未充分考慮與煤粉爐進(jìn)行配合，以進(jìn)行合理的能量及物質(zhì)交換。

現(xiàn)有的生物質(zhì)熱解爐，多是自帶電加熱板的類型，同時(shí)為了保證減少熱量損失還需要加設(shè)起保溫作用的套筒，具體結(jié)構(gòu)如中國發(fā)明專利CN101709224A公開的一種生物質(zhì)螺旋熱解裝置。現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于:需要大量使用本身即為清潔能源的電能，不經(jīng)濟(jì)；其螺旋機(jī)構(gòu)為徑向尺寸基本保持不變的絞龍狀，其僅起到推進(jìn)物料前進(jìn)以控制熱解時(shí)物料在爐內(nèi)停留時(shí)間的作用，不能很好的用于對(duì)大顆粒、高纖維素含量的生物質(zhì)原料進(jìn)行送料推進(jìn)且易纏繞細(xì)長條狀的生物質(zhì)原料(如秸桿)，也未能有效的對(duì)物料進(jìn)行破碎、研磨；進(jìn)料過程中不能很好的防止外界空氣的進(jìn)入。

另外，現(xiàn)有的鍋爐對(duì)煙道余熱的利用方式多為通過余熱回收裝置使水變?yōu)楦邏核羝钅埽绞竭^于單一。目前也有研究人員考慮以煙道余熱熱解生物質(zhì)原料，如中國發(fā)明專利CN 103242869公開了一種利用鍋爐煙氣低溫?zé)峤馓炕镔|(zhì)的裝置及其方法，但其不足之處在于：需要把鍋爐尾部煙道內(nèi)的煙氣引出至位于煙道外的熱解炭化爐中，一方面以煙氣作為熱介質(zhì)進(jìn)行熱解，產(chǎn)出的熱解氣熱值較低，多數(shù)只能重新送入鍋爐進(jìn)行燃燒，不能作為高熱值熱解氣作為它用；另一方面熱量損失大，煙氣熱量在引出管道及熱解炭化中均會(huì)向外散發(fā)熱量，造成不必要的能量損失，而且其未設(shè)置對(duì)熱解可燃?xì)饧敖褂偷氖占瘍?chǔ)存裝置，而是直接通往鍋爐爐膛中，穩(wěn)定性不好，不易控制，對(duì)鍋爐的輔助燃燒作用不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種集成于鍋爐后豎井煙道的生物質(zhì)熱解輔助燃燒系統(tǒng)，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中熱解炭化爐外設(shè)、對(duì)生物質(zhì)炭化后處理方式不合理等不足。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種集成于煤粉鍋爐后豎井煙道的生物質(zhì)熱解輔助燃燒系統(tǒng)，其包括鍋爐爐膛、水平煙道、豎井煙道及從上至下傾斜設(shè)置于所述水平煙道及豎井煙道連接處以受煙氣加熱的圓筒狀熱解爐體，