[發明專利]一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置和方法

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• 申請號: 201810014241.X
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108003937A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 蘇玉臻;張守軍;趙成武;魯萬寶;胡鵬
• 申請（專利權）人: 蘇玉臻;合肥德博生物能源科技有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/82;F23C1/04;F23L9/02
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1.一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，包括：炭氣聯產裝置，其特征在于：所述炭氣聯產裝置一側設有生物質原料倉庫，所述生物質原料倉庫內設有原料檢測裝置，所述炭氣聯產裝置一側設有生物質直燃鍋爐爐膛，炭氣聯產裝置產生的生物質燃氣出口與生物質直燃鍋爐爐膛的中部燃氣噴口和中下部燃氣噴口連接，所述炭氣聯產裝置下側設有集炭裝置，炭氣聯產裝置生產出來的生物質炭由集炭裝置收集。

2.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述生物質原料倉庫上設有炭氣聯產原料出口、直燃鍋爐原料出口，炭氣聯產原料出口上設有原料烘干裝置，直燃鍋爐原料出口連接于生物質直燃鍋爐爐膛。

3.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述生物質直燃鍋爐爐膛上側設有排氣管，排氣管內設有過熱器，所述排氣管尾端連接于煙囪，所述排氣管尾端一側旁接有引風機，鍋爐尾氣一部分經引風機連接到炭氣聯產裝置的原料烘干裝置，其余的尾氣流向煙囪。

4.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述原料檢測裝置包括工業分析儀及分選裝置，通過對生物質原料倉庫的原料進行檢測，篩選出適宜氣化聯產炭的原料，不適宜氣化聯產炭的原料將送入直燃鍋爐燃燒。

5.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述中部燃氣噴口和中下部燃氣噴口上設有流量調節閥，20％～80％的生物質燃氣從中下部燃氣噴口進入爐膛燃燒，有效地促進了爐膛底部生物質的燃燒進程，減少了灰渣中的含碳量；其余的生物質燃氣從中部燃氣噴口進入爐膛燃燒，使得中上部爐膛的煙氣呈還原性氣氛，不僅讓已生成的NOx得到還原，而且抑制了新的NOx的生成。

6.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述生物質直燃鍋爐爐膛底部設有一次進風口，生物質直燃鍋爐爐膛上部一側設有二次風噴口，實行鍋爐燃燒的分級配風，降低了燃燒區內的燃燒速度和溫度水平，避免了熱力型NOx的生成；而且產生的還原性氣氛區域能夠還原煙氣中的NOx和抑制新的NOx的生成，二次風的布置，實現對煙氣中可燃成分的燃燼。

7.根據權利要求1所述的一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭的裝置，其特征在于：所述生物質直燃鍋爐爐膛的中下部的燃氣噴口上方增設了熱輻射板，熱輻射板與爐壁面的夾角為20°～60°，其產生的輻射熱促進了爐膛底部生物質的燃燒，且對煙氣的流動不會造成大的影響，對爐膛本體結構也起到一定的穩固作用。

8.一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯產炭方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)對生物質原料倉庫的原料運用原料工業分析儀進行檢測，其中固定碳與灰分的比值≥1的原料可分選出來送入炭氣聯產裝置進行氣化聯產炭，其余送入直燃鍋爐燃燒；

(2)生物質原料和過量空氣系數為0.5～1.1的一次風送入直燃鍋爐進行燃燒,在爐膛二次風噴口配置過量空氣系數為0.1～0.4的二次風進行充分燃燒；

(3)適合氣化聯產炭的原料經炭氣聯產裝置氣化之后，原料中絕大部分的固定碳、少量的揮發分以及灰分形成的生物質炭經排炭裝置排出炭氣聯產裝置后進行收集，炭氣聯產裝置產生的20％～80％的生物質燃氣進入爐膛進行燃燒，其余的生物質燃氣通入爐膛進行燃燒；

(4)生物質原料和生物質燃氣在鍋爐爐膛燃燒，鍋爐部分尾氣經引風機送入到炭氣聯產裝置的烘干裝置，對即將進入炭氣聯產裝置的原料進行烘干，其余的尾氣流向煙囪。