[發明專利]強化秸稈捆包氣化燃燒的方法和裝置

在審

• 申請號: 201911093760.0
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN111023080A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·赫爾特
• 申請（專利權）人: 黑龍江赫爾特生物質能源發展有限公司
• 主分類號: F23B80/02
• 分類號: F23B80/02;F23N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種強化秸稈捆包氣化燃燒的方法和裝置，涉及整捆秸稈包的熱能利用。為加強整捆秸稈氣化燃燒系統的氣化強度，由整捆秸稈氣化燃燒系統的加壓煙氣射流9被吹入氣化室4中的秸稈捆包1。煙氣射流9將熱量以及氣體輸送到秸稈捆包1的內部。因此秸稈的燃燒和氣化在秸稈捆包1中得到強化和擴展。由于這些再循環煙氣的氧含量低、氣化燃燒溫度僅適度升高，這就可以防止秸稈灰燼熔化成渣。煙氣射流9可以利用布置在氣化室4外的徑向風機13進行，根據本發明該功能實現還可以由改進型引風機8完成。本發明的實施不需要昂貴的材料，其結果是整捆秸稈氣化燃燒系統的造價明顯下降且壽命成倍增加，秸稈燃燒灰燼保留其作為肥料的價值。

技術領域

本發明涉及整捆秸稈的熱能利用。為使秸稈捆包燃燒和氣化得到強化而充分完全，可通過煙氣噴射來實現。本專利是通過壓縮整捆秸稈熱力系統末端的煙氣，即通過改進型引風機壓縮熱力系統末端廢氣以提供額外的煙氣射流。

背景技術

一捆秸稈的燃燒一般是從外部層開始，但積聚在表層的灰燼會進一步阻礙燃燒所需空氣進入秸稈捆包內部。因此在實踐中一般是將空氣加壓后吹向秸稈捆包從而防止形成致密灰燼層，表面火焰沿秸稈的莖稈進入秸稈捆包深層。

此外秸稈燃燒還可以通過設計振動爐排以達到燃燒時吹入空氣的效果，就是在秸稈燃燒區高強度吹入空氣力求秸稈高溫燃燒且充分。如此設計燃燒器的結果是燃燒產生的煙氣僅剩下較少的可燃組分，無法滿足在隨后的后燃燒室中高溫下長時間的持續燃燒，而只有這種高溫長時間燃燒才會產生最干凈的排放。

后燃燒室需要加入二次風，但該加入的二次風不再用于在氣化室強化秸稈捆包的氣化過程，因為氣化室中吹入的空氣低于氣化燃燒所需新鮮空氣當量，所以氣化產生煙氣速度就會放慢。

用于滿足燃燒的新鮮空氣在局部形成的高溫會導致大量結焦，這樣就會大大降低秸稈灰作為肥料的價值，而在礦物循環(植物-秸稈灰燼-田間-植物)中回收清潔的、農作物可利用的秸稈灰對于保持農業用地價值卻是必不可少的。

整捆秸稈氣化裝置是在期望的溫度下運行。因此幾乎可以完全避免結焦生成并且產生具有更高熱值的高質量煙氣。在良好隔熱的氣化室中只需要保持秸稈氣化所需的溫度，因此燃燒所需的空氣量非常小。因為需要的空氣量太小所以一般情況下很難保證給風效果。

在專利CN201811438779X中描述的一種低塵排放和更穩定燃氣成分的整捆式生物質氣化裝置，其在氣化室中包含一個耐火吹風機，可以把燃燒的煙氣吹向氣化室的秸稈捆包。因為煙氣中氧含量很少，所以吹入煙氣后的秸稈捆包并未導致形成高溫，從而避免了結焦的形成，秸稈灰保持粉狀并可作為肥料使用。

秸稈捆包被熱量穿透后秸稈通過熱解分解成具有較高熱值的煙氣，這些煙氣可以在后燃燒室中進行高溫燃燒，這時候的煙氣中幾乎不含灰燼。這種耐火吹風機即便使用較昂貴材料也仍然存在磨損和壽命問題，這樣就會提高熱力系統總造價和運行成本，因此耐火吹風機技術的適用性就會降低，特別是對于非常小型的、價格低廉和要求低維護的整捆秸稈氣化系統更是如此。

發明內容

這是一種用于強化整捆秸稈氣化或燃燒的裝置和方法，該裝置和方法原理簡單、實現起來造價低廉，不會發生結焦并且幾乎沒有磨損。其目的是在秸稈捆包氣化過程中產出具有更高熱值的優質煙氣，這個煙氣可以在高溫條件下進行非常干凈的后燃燒。所需設備制造不需要昂貴的材料，設備使用壽命可以非常長。

根據進一步建議的方法，實現的目的在于為加強秸稈捆包的氣化，將氣體射流直接引向燃燒的秸稈捆包，該氣體射流由秸稈捆包氣化燃燒設備再循環煙氣組成，該再循環煙氣僅含較低殘余氧氣因此不會由于氣化過程中的過高溫度而導致結焦形成。再循環煙氣的流動動能吹開秸稈捆包表面的灰分層后將帶有少量氧氣的燃燒空氣輸送到秸稈捆包內部。