[發(fā)明專利]一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯(lián)產(chǎn)炭的裝置和方法

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• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108003937A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)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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本發(fā)明提供一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯(lián)產(chǎn)炭的裝置和方法，包括：炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置，所述炭氣聯(lián)產(chǎn)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(lián)產(chǎn)裝置一側設有生物質直燃鍋爐爐膛，炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)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(lián)產(chǎn)裝置下側設有集炭裝置，炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置生產(chǎn)出來的生物質炭由集炭裝置收集。本發(fā)明通過把生物質原料的分成適合氣化和只適合直燃的兩類，實現(xiàn)了生物質的多級利用和價值梯級利用，實現(xiàn)了生物質產(chǎn)品的多元化和高值化，而炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置與直燃鍋爐之間的物質和能量交換進一步提高了生物質綜合利用效率。

技術領域

本發(fā)明涉及生物質能綜合利用技術領域，具體為一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯(lián)產(chǎn)炭的裝置和方法。

背景技術

我國稻殼、秸稈、木片等生物質資源豐富，作為可再生、可儲運能源逐漸受到政府和科研人員的重視。生物質直燃技術發(fā)展比較成熟，2006年12月1日投產(chǎn)的國能單縣30兆瓦生物質直燃發(fā)電項目是我國第一個生物質直燃發(fā)電項目，拉開了國內大規(guī)模生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕。直燃鍋爐對生物質適應范圍較廣，可適用各種生物質原料，加工也較為簡單，但是直燃鍋爐參數(shù)低，產(chǎn)品單一，灰渣含碳量大，企業(yè)效益低。生物質氣化多聯(lián)產(chǎn)技術雖起步較晚，近年來，在眾多科研人員的不斷探索研究和國家政策的扶持下，已得到快速發(fā)展。國內已有許多正在運行和建設的生物質氣化多聯(lián)產(chǎn)項目。由生物質氣化多聯(lián)產(chǎn)出來的生物質碳的價值高，不僅可以作為活性炭、速燃炭等高品質炭的原料,而且因其良好微觀結構和理化特性，能夠作為生產(chǎn)炭基肥、土壤改良劑和緩釋肥的原料；生物質氣化在我國主要以使用低水分，高熱值、高灰熔點、流動性好的生物質(例如木屑、稻殼等)為原料，其他原料容易導致生物質氣化不穩(wěn)定、氣化過程中結渣等問題，裝置無法長期穩(wěn)定運行。

因此，需要一種合理的生物質利用模式，既能提高原料利用的廣泛性、原料的利用率，也能實現(xiàn)生物質產(chǎn)品的多元化、高值化。

發(fā)明內容

本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯(lián)產(chǎn)炭的裝置和方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：一種生物質直燃鍋爐耦合生物質氣化聯(lián)產(chǎn)炭的裝置，包括：炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置，所述炭氣聯(lián)產(chǎn)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(lián)產(chǎn)裝置一側設有生物質直燃鍋爐爐膛，炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置產(chǎn)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(lián)產(chǎn)裝置下側設有集炭裝置，炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置生產(chǎn)出來的生物質炭由集炭裝置收集。

進一步地，所述生物質原料倉庫上設有炭氣聯(lián)產(chǎn)原料出口、直燃鍋爐原料出口，炭氣聯(lián)產(chǎn)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。

進一步地，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(jīng)引風機連接到炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置的原料烘干裝置，其余的尾氣流向煙囪。

進一步地，所述原料檢測裝置包括工業(yè)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(lián)產(chǎn)炭的原料，不適宜氣化聯(lián)產(chǎn)炭的原料將送入直燃鍋爐燃燒。

進一步地，所述中部燃氣噴口和中下部燃氣噴口上設有流量調節(jié)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。

進一步地，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(qū)內的燃燒速度和溫度水平，避免了熱力型NOx的生成；而且產(chǎn)生的還原性氣氛區(qū)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(xiàn)對煙氣中可燃成分的燃燼。