[發(fā)明專(zhuān)利]超低排放節(jié)能型生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910651405.4
• 申請(qǐng)日: 2019-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110260301A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹德鳴;曹怡欣;曹習(xí)功;王海泉;郭保國(guó);何微微;張景堯;馬玉茹;申紅菊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 曹德鳴
• 主分類(lèi)號(hào): F23C10/10
• 分類(lèi)號(hào): F23C10/10;F23C10/20;F23C10/22;F22B31/00;F22B31/08;F23L9/00
• 代理公司: 鄭州豫開(kāi)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

本發(fā)明公開(kāi)了超低排放節(jié)能型生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐，包括鍋筒、全膜式壁爐膛、流化床燃燒室、分離返料系統(tǒng)和尾部豎井煙道，全膜式壁爐膛下部通過(guò)均為膜式壁的三段式外凸讓管結(jié)構(gòu)與流化床燃燒室頂部連接，三段式外凸讓管結(jié)構(gòu)的前膜式壁和后膜式壁設(shè)置有二次進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，三段式外凸讓管結(jié)構(gòu)的前膜式壁設(shè)置有具有播料風(fēng)和壓料風(fēng)的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的給料接管。本發(fā)明具有良好的自清灰特性，從而避免對(duì)受熱面的腐蝕，減輕受熱面的磨損，也使進(jìn)入爐膛的生物質(zhì)散料迅速著火，強(qiáng)化燃燒效果，利于燃盡，提高鍋爐熱效率，同時(shí)使鍋爐兼具污染物自脫除性能，從燃燒源頭實(shí)現(xiàn)污染物爐內(nèi)減排，實(shí)現(xiàn)了鍋爐超低排放、低能耗、低床壓、低磨損、高效燃燒并穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直接燃燒純生物質(zhì)散料的超低排放節(jié)能型生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐。

背景技術(shù)

由于生物質(zhì)燃料有其自身的特殊性，生物質(zhì)散料在利用過(guò)程中有許多技術(shù)難度。生物質(zhì)固體燃料與煤相比，其組分分布的特點(diǎn)是“三高三低”，即揮發(fā)分、氧及氫含量很高，前兩項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤，而碳、硫和灰的含量則比較低，且灰中SiO₂和 K₂O 及Na₂O的含量明顯高；并具有碳循環(huán)( CO₂零排放) 特征。同時(shí)，由于生物質(zhì)燃料收集及地域和季節(jié)的差異，導(dǎo)致燃料中水分的波動(dòng)極大，含水率從10% 到 60% 不等。另外由于生物質(zhì)燃料中存在一定的堿金屬元素和堿土金屬元素，其在燃燒過(guò)程中灰熔點(diǎn)降低，易導(dǎo)致床料粘結(jié)而結(jié)焦和尾部受熱面的積灰粘結(jié)，造成腐蝕問(wèn)題。而且生物質(zhì)散料的堆積密度和熱值遠(yuǎn)小于煤，易造成給料困難和燃料量大的情況，這些問(wèn)題制約生物質(zhì)直燃循環(huán)流化床的發(fā)展和推廣，因此燃料差異決定了生物質(zhì)鍋爐燃燒及結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的特殊性。

現(xiàn)有的生物質(zhì)直燃循環(huán)流化床鍋爐，大多是在已有燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上，針對(duì)生物質(zhì)燃燒的特性進(jìn)行更改，但整體上仍沒(méi)擺脫燃煤循環(huán)流化床的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要存在以下問(wèn)題：

1）在生物質(zhì)給料方面，仍采用傳統(tǒng)傾斜式給煤管正壓給料結(jié)構(gòu)，其給料端入口仍設(shè)置在爐膛燃燒區(qū)下部靠近爐床布風(fēng)板的位置，僅通過(guò)加大給料管尺寸來(lái)增加給料量，該給料區(qū)域是爐膛較高正壓區(qū)域，由于生物質(zhì)散料的比重小且容易著火，容易出現(xiàn)正壓煙氣返竄堵塞、無(wú)法下料等給料不暢現(xiàn)象，同時(shí)也易出現(xiàn)燃料在給料管內(nèi)燃燒現(xiàn)象，影響鍋爐安全。

2）二次風(fēng)仍布置在給料口附近，常采用單層布置結(jié)構(gòu)布置在給料口的上方，距離爐床較近，二次風(fēng)對(duì)入爐燃料起不到播料功能，且風(fēng)量分配設(shè)計(jì)不合理，與生物質(zhì)散料的燃燒特性不匹配，造成爐膛下部燃燒區(qū)域燃燒劇烈，燃燒溫度較高，易發(fā)生床料結(jié)焦情況，而爐膛上部的燃燒份額少，燃燒溫度低，燃燼率低，鍋爐效率較低。

3）尾部受熱面仍采用燃煤鍋爐的設(shè)計(jì)思路，受熱面多采用錯(cuò)列布置并采用較高的煙氣流速，受熱面裕量小，生物質(zhì)燃燒生成的黏結(jié)性灰容易粘結(jié)在受熱面管子上造成積灰搭橋，不易清除，造成鍋爐無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行效果差。

4）爐膛、給料和二次風(fēng)布置不合理，爐膛內(nèi)氣體流速高，燃料停留時(shí)間短，易造成燃料的局部堆積和發(fā)生局部高溫燃燒情況，低溫燃燒效果差，爐膛高度方向上溫度水平差異大，同時(shí)爐內(nèi)脫硫及顆粒的自脫硫和自脫硝效果差，SO₂和NOx的初始生成量多，污染物初始排放量高，無(wú)法達(dá)到超低排放的環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能解決現(xiàn)有生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐給料不暢、燃燼率低、熱效率低、高能耗、低溫燃燒效果差、污染物初始排放濃度高等問(wèn)題的超低排放節(jié)能型生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐。