[實用新型]一種新型輸粉方式下煤粉鍋爐摻燒氣化細渣的系統

有效

• 申請號: 202220324131.5
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN216481074U
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 查瓊亮;徐遠綱;徐征;趙元財;馮斌;王慧青;王國忠;趙永堅;孟勇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23K1/04
• 分類號: F23K1/04;F23K3/02;F23N1/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

本實用新型公開了一種新型輸粉方式下煤粉鍋爐摻燒氣化細渣的系統及方法，主要包括氣化細渣輸送系統、高溫高壓霧化干燥系統和新型輸粉系統。氣化細渣輸送系統包括依次連接的氣化細渣儲倉、正壓給料機、膏體泵和輸送管道；高溫高壓霧化干燥系統包括熱一次風旁路和霧化裝置，霧化空氣由熱一次風旁路引出，由增壓風機提高壓頭后引至霧化裝置，實現氣化細渣的霧化和干燥；霧化裝置出口氣化細渣攜帶流輸送管道，與煤粉管道通過混合裝置相連，構成新型輸粉系統，實現氣化細渣攜帶流與煤粉氣流的高效混合。本發明規避了氣化細渣對輸煤系統和磨煤機內部件的腐蝕；同步實現氣化細渣的霧化和干燥；摻燒比例易于控制；避免了鍋爐本體和磨煤機的改造。

技術領域

本實用新型屬于火力發電及固體廢棄物處置技術領域，具體涉及一種新型輸粉方式下煤粉鍋爐摻燒氣化細渣的系統。

背景技術

國務院《2030年前碳達峰行動方案》旨在落實碳達峰、碳中和的重大戰略決策，扎實推進碳達峰行動，強調要加強大宗固廢綜合利用。提高礦產資源綜合開發利用水平和綜合利用率，以煤矸石、粉煤灰、尾礦、共伴生礦、冶煉渣、工業副產石膏、建筑垃圾、農作物秸稈等大宗固廢為重點，支持大摻量、規模化、高值化利用，鼓勵應用于替代原生非金屬礦、砂石等資源。到2025年，大宗固廢年利用量達到40億噸左右；到2030年，年利用量達到45億噸左右。

隨著煤氣化技術的大規模推廣，煤氣化渣的產生、堆存和填埋量越來越大，造成了嚴重的環境污染和土地資源浪費，對煤化工企業的可持續發展造成不利影響，煤氣化渣處理迫在眉睫。煤氣化灰渣在固體廢棄物中的比例很大，對灰渣進行合理利用，不僅可以消除灰渣的危害，還可以節約大量物質資源，變廢為寶，是關系到煤化工行業綠色可持續發展的重要方面，也是實現碳達峰、碳中和的重要方面。煤氣化渣綜合利用主要包括建工建材、土壤水體修復、基于摻燒的殘碳利用、基于催化劑載體的高值化利用。氣化細渣殘碳含量較氣化粗渣高，導致建工建材摻量低、品質不穩定，經濟和環境效益差。氣化細渣在碳材料開發利用、陶瓷材料制備等方面，雖然經濟效益相對顯著，但均處于實驗室研究階段，成本高、流程復雜、雜質難調控、下游市場小等問題，無法實現規模化利用。

氣化細渣含碳量高是其難以利用的原因之一，對高含碳量氣化細渣進行循環摻燒，不僅利用了其中的碳資源，而且使高碳渣轉變成低碳渣，有利于氣化渣的建材化利用。氣化細渣水分高，粘性大，可借助膏體泵通過管道輸送系統直接引入循環流化床鍋爐內進行摻燒，也可對氣化細渣進行預干燥后引入輸煤系統。由于氣化細渣水分含量高，通過預干燥處理工藝需消耗大量蒸汽等干燥介質，運行成本較高，同時易引發粉塵二次污染；同時，氣化細渣通過烘干設備干化后摻入原煤送至鍋爐進行燃燒，常會堵塞破碎設備和煤倉，摻燒比例較低。

煤粉鍋爐是以煤粉為燃料的鍋爐設備，它具有燃燒迅速、完全、容量大、效率高、適應煤種廣，便于控制調節等優點。采用煤粉鍋爐摻燒氣化細渣，極大地拓寬了氣化細渣處理路徑，實現氣化細渣更大范圍的資源化綜合利用，減少了環境污染。但目前煤粉鍋爐直接摻燒氣化細渣的技術尚不成熟。

氣化細渣含水率較高，傳統輸送方式將導致輸煤系統和給煤系統的堵塞，對給煤機皮帶造成粘連，引發給煤不暢，造成機組負荷波動。

氣化裝置合成氣中包含大量氯化物，合成氣經過各級洗滌和閃蒸工序時，由于氯離子不易與其他物質發生反應，不易沉淀，也不會被分解，最終相當一部分氯化物進入氣化細渣中，使得氣化細渣具有較強的腐蝕性。若將氣化細渣直接引入磨煤機，將加速磨煤機內部件如磨輥、磨盤、分離器等的腐蝕和磨損；氣化細渣含水率高，進入磨煤機將對制粉系統干燥出力產生較大影響。

發明內容

為了克服以上技術問題，本實用新型提供了一種新型輸粉方式下煤粉鍋爐摻燒氣化細渣的系統，通過采用加壓泵送裝置、高溫高壓霧化干燥裝置、新型輸粉方式將氣化細渣引入煤粉鍋爐爐膛，借助高溫、高混合強度的氣流，促進氣化細渣的高效燃燒轉化，實現氣化細渣規模化消納和高值化利用。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：