[發明專利]一種高效利用生物資源系統及其生產工藝

在審

• 申請號: 201810335143.6
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108980836A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 姜輝;熊偉;伍永強;張世紅;胡洪
• 申請（專利權）人: 長沙恒熱能源科技有限公司
• 主分類號: F23G5/00
• 分類號: F23G5/00;F23G5/44;F23G5/46;F23J15/02;F23J15/06;F23L15/04;F22B33/18;F22D1/00;C10B53/00;C10J3/20;C10J3/84
• 代理公司: 廣州維智林專利代理事務所(普通合伙) 44448
• 代理人: 鐘聞鵬

本發明公開了一種高效利用生物資源系統及其生產工藝，其特征在于，該系統包括加入生物質物料和粉狀石灰進入攪拌均勻的混合器、與混合器連接且對生物質物料和粉狀石灰的混合進行熱解的螺旋熱解裝置、與螺旋熱解裝置連接的旋風除塵器、與螺旋熱解裝置連接的焚燒爐和空預器、與焚燒爐連接的水冷式旋風分離裝置，及分別與旋風除塵器和水冷式旋風分離裝置連接的鍋爐本體。本發明具有避免鍋爐結焦、積灰和腐蝕的問題，及提高鍋爐的綜合應用效率的效果。

技術領域

本發明屬于生物質燃燒領域，特別涉及一種高效利用生物資源系統及 其生產工藝。

背景技術

生物質能是世界第四大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣。面對資源 和環境的雙重壓力，我國以煤電為主的電力結構將逐漸顯現它的弊端，大 力發展可再生能源是解決我國目前能源與環境的最可行方案之一。合理開 發和利用生物質能，改善我國能源結構，也是響應國家節能減排政策，突 破環境對社會經濟發展制約的主要途徑。發展生物質能源，替代傳統的煤 炭、石油、天然氣等資源，還能夠顯著減少二氧化碳和二氧化硫的排放， 對環境產生巨大的效益。

生物質在鍋爐中直接燃燒是生物質最直接、最有效的利用方式之一， 但隨著生物質供熱以及生物質發電廠的建設和運行，一些始料不及的燃燒 過程問題、原料收集儲存問題開始一定程度的制約了發電設備的正常運 轉，其中，生物質燃燒過程中的結焦和積灰以及腐蝕現象是影響鍋爐正常 運行的最嚴重的問題。

下面對生物質燃燒存在的缺陷進行說明：

1、生物質燃燒特性分析

生物質燃燒過程中的結焦和積灰以及腐蝕問題主要由生物質燃料的 元素組成特性決定。眾所周知，生物質中包含的基本化學元素有碳、氫、 氧、氮、鉀、鈉和微量元素如：鎂、鈣、鋁等。其中生物質燃料與煤的主 要區別為生物質中堿金屬元素含量較高，一般煤中堿金屬含量在0.1～0.5 ％左右，而生物質中堿金屬含量能高達3％，此外，生物質還存在硫含量 低(含量一般小于0.12％)，氯含量較高(0.01％～0.7％)，氯通常與鉀、鈉 等堿金屬以氯鹽的形式存在。灰分組成方面，生物質灰一般有SiO2、A12O3、 MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、CaO、P2O5、TiO2等，其中一部分是燃料本身固 有的，由植物自然生長過程中形成，并均勻地分布于燃料中，另一部分為 燃料后期加工過程中帶入的，比如土壤、沙粒等。堿金屬與氯、硫等元素 以及各類無機鹽類對生物質燃燒利用過程產生的影響主要體現在：一是燃 燒過程中，生物質中含有的堿金屬以液態熔融的形式存在，這些液態熔融 物容易與生物質顆粒、灰渣顆粒等粘結成團，導致爐排、爐膛等部位結焦， 影響爐內正常穩定的燃燒過程；二是生物質中含有的堿金屬以氣態的形式 析出，如KCl(g)，KOH(g)等，這些氣態產物在高溫換熱器表面上被冷卻， 形成粘稠的熔融態物質粘附在受熱面上，并繼續捕集煙氣中的固體顆粒， 形成團聚和結渣，影響受熱面換熱效果，導致設備熱效率降低；三是燃燒 過程釋放的KOH(g)、NaOH(g)、HCl、SO2等氣體對爐膛耐火材料、換熱 器金屬表面造成腐蝕，降低設備的使用壽命。