煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及方法，該裝置利用機(jī)械?空氣組合加料系統(tǒng)充分了混合煤和生物質(zhì)，然后輸送到流化床中；經(jīng)過(guò)換熱系統(tǒng)后的高溫流化風(fēng)進(jìn)入流化床底部，在柴油燃燒加熱系統(tǒng)的加熱作用下，煤和生物質(zhì)進(jìn)行流化燃燒；燃燒產(chǎn)生的殘?jiān)?jīng)過(guò)排渣系統(tǒng)及時(shí)排出，未充分燃燒的細(xì)小物料和煙氣一起進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器中，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離的固體顆粒進(jìn)入到回料室后，再次返回到流化床進(jìn)行二次燃燒；經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離的煙氣進(jìn)入到布袋除塵器，最后進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如果煙氣達(dá)標(biāo)就直接排放，未達(dá)標(biāo)的煙氣返回到柴油燃燒室內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。
【專利說(shuō)明】
煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于能源環(huán)境領(lǐng)域，特別涉及煤和生物質(zhì)的綜合利用，具體為煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)能源結(jié)構(gòu)與世界能源結(jié)構(gòu)有所不同，長(zhǎng)期以煤炭為主。當(dāng)前，中國(guó)能源短缺環(huán)境污染嚴(yán)重，制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。生物質(zhì)能的開發(fā)利用，特別是生物質(zhì)能發(fā)電得到了各級(jí)政府的高度重視和大力支持。生物質(zhì)與煤混合燃燒發(fā)電技術(shù)，能充分利用現(xiàn)有技術(shù)與設(shè)備，是一種低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、大規(guī)模使用生物質(zhì)發(fā)電的有效技術(shù)手段，有助于減少常規(guī)化石能源消耗，減排C02、N0X和S02，緩解日益增多的環(huán)境問(wèn)題和溫室效應(yīng)。
[0003]生物質(zhì)與煤混合燃燒發(fā)電技術(shù)，在歐洲和北美地區(qū)應(yīng)用相當(dāng)普遍。在美國(guó)，有300多家發(fā)電廠采用生物質(zhì)與煤混合燃燒發(fā)電技術(shù)，裝機(jī)容量達(dá)6000MW。1997年奧地利ZeltwegB1cocomb 137MW電廠利用生物質(zhì)與煤炭混合燃燒技術(shù)發(fā)電，生物質(zhì)摻燒比例30%。國(guó)內(nèi)一些高校和科研單位對(duì)生物質(zhì)與煤混合燃燒發(fā)電技術(shù)及其設(shè)備進(jìn)行了開發(fā)研究，取得了有價(jià)值成果。歐盟已與中國(guó)科技部簽訂協(xié)議，在生物質(zhì)能利用領(lǐng)域進(jìn)行合作研究與示范推廣，擬在河南、湖南、黑龍江三省建設(shè)三個(gè)不同技術(shù)類型的示范工程。
[0004]目前，煤和生物質(zhì)混燒存在的問(wèn)題:
[0005](I)無(wú)論是顆粒的密度還是形狀、大小，煤炭和生物質(zhì)都存在一定差異，這兩種物質(zhì)屬于異形異質(zhì)顆粒。在混燒利用過(guò)程中，兩種不同物料的均勻混合存在一定難度。而混合程度的不均勻，必然會(huì)造成燃燒過(guò)程的不穩(wěn)定，不利于系統(tǒng)的控制。
[0006](2)生物質(zhì)顆粒密度比較小，煤炭屬于“寬篩分”范圍物質(zhì)，本身就有許多細(xì)小顆粒。燃燒過(guò)程中會(huì)造成細(xì)小物料的“逃逸”，燃燒效率低下。
[0007](3)流化床反應(yīng)器的加熱方式主要有電加熱和柴油燃燒加熱兩種。其中，電加熱使用方便、簡(jiǎn)單，但是容易出現(xiàn)故障，維修復(fù)雜;柴油燃燒加熱的方式維修簡(jiǎn)單，但是效率比較低，加熱速度慢。
[0008](4)生物質(zhì)含堿金屬比較多，燃燒過(guò)程中，堿金屬、硫和氯元素以氣體的形態(tài)揮發(fā)出來(lái)，相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后以硫酸鹽或氯化物的形式凝結(jié)在飛灰顆粒和受熱面的壁面上。積灰結(jié)渣將降低設(shè)備的利用效率，減少設(shè)備使用壽命。
[0009](5)傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應(yīng)器，供風(fēng)來(lái)源于底部的流化風(fēng)。物料在流化風(fēng)的作用下，主要進(jìn)行垂直方向的運(yùn)動(dòng)，缺少水平方向的移動(dòng)，限制了煤與生物質(zhì)的混合，不利于充分燃燒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及方法。[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0012]—種煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，包括機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)、柴油燃燒加熱系統(tǒng)、生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)、流化床系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
[0013]其中，所述流化床系統(tǒng)包括流化床，流化床外壁設(shè)置有雙螺旋加熱管，內(nèi)壁設(shè)有一級(jí)擋板和二級(jí)擋板，底部連接排渣系統(tǒng)；
[0014]所述排渣系統(tǒng)包括依次連接的電磁閥、柔性連接裝置和底渣倉(cāng)；
[0015]所述機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)包括料倉(cāng)，所述料倉(cāng)上方設(shè)有煤加料口、變頻電動(dòng)機(jī)和生物質(zhì)加料口，料倉(cāng)內(nèi)部設(shè)有煤加料孔道，料倉(cāng)下方內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有風(fēng)帽，料倉(cāng)底部為出料口，出料口連接螺旋加料桿，螺旋加料桿與流化床相連；
[0016]所述柴油燃燒加熱系統(tǒng)包括柴油罐，所述柴油罐連接柴油燃燒室，燃燒室的空氣入口與聯(lián)箱相連，聯(lián)箱與鼓風(fēng)機(jī)相連;燃燒室的空氣出口連接雙螺旋加熱管的入口，雙螺旋加熱管的出口連接流化風(fēng)換熱器；
[0017]所述生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器，所述一級(jí)旋風(fēng)除塵器與流化床的頂部連接，一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器的底部均與回料倉(cāng)相連，回料倉(cāng)通過(guò)回料腿與流化床的中下部連通，二級(jí)旋風(fēng)除塵器連接布袋除塵器；
[0018]所述煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪，其中煙囪外排出裝有煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0019]所述聯(lián)箱與流化風(fēng)換熱器連接，流化風(fēng)換熱器分別與布袋除塵器和流化床底部流化風(fēng)入口相連。
[0020]所述聯(lián)箱與料倉(cāng)下方位于風(fēng)帽底部的位置連通。
[0021]所述的煤加料口與煤料孔道連通，煤料孔道的數(shù)量為2個(gè)，呈左右分布，煤料孔道的下端為楔狀;兩個(gè)煤料孔道能夠在變頻電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下沿著水平方向進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為15-30r/min;風(fēng)帽在料倉(cāng)下方內(nèi)下方側(cè)壁上呈四周平均分布，共有8個(gè)。
[0022]所述的雙螺旋加熱管包括上行螺旋管和下行螺旋管，其中上行螺旋管是高溫?zé)煔鈴牧骰驳撞康巾敳?，下行螺旋管是高溫?zé)煔鈴牧骰岔敳康降撞俊?br>[0023]所述的一級(jí)擋板設(shè)置于流化床內(nèi)壁的中間位置，其與流化床內(nèi)壁的夾角為15度；所述的二級(jí)擋板設(shè)置于流化床煙氣排放出口附近，其與流化床內(nèi)壁的夾角為22.5度。
[0024]所述柔性連接裝置的最大耐溫高度1200度，底渣倉(cāng)設(shè)有與空氣連通的管道孔。
[0025]所述的一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器下方均設(shè)有閘閥開關(guān)。
[0026]所述煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與柴油燃燒室連接，管道上設(shè)置有閘閥。
[0027]—種基于上述的煤和裝置的生物質(zhì)的混燒利用方法，
[0028]機(jī)械-空氣組合的加料系統(tǒng)中，風(fēng)帽和煤料孔道通過(guò)空氣和煤料孔道的機(jī)械攪動(dòng)，合圍成一個(gè)煤和生物質(zhì)的均勻混合區(qū)，煤料孔道在變頻電動(dòng)機(jī)的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，混合均勻的物料通過(guò)螺旋桿的作用進(jìn)入到流化床中；
[0029]低溫空氣經(jīng)過(guò)流化風(fēng)換熱器后，變?yōu)楦邷氐牧骰L(fēng)進(jìn)入到流化床底部，煤和生物質(zhì)在流化風(fēng)作用下進(jìn)行流化燃燒;物料流化開始上升，在一級(jí)擋板和二級(jí)擋板的作用下，上升的物料受到擋板的影響產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)混合；同時(shí)部分物料在擋板的作用下又重新返回到密相區(qū)再次燃燒;燃燒后的殘?jiān)陔姶砰y的控制下，經(jīng)過(guò)柔性連接裝置流入到底渣倉(cāng)；
[0030]物料在流化床內(nèi)燃燒時(shí)，柴油燃燒室內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到雙螺旋加熱管中，對(duì)流化床進(jìn)行加熱，促進(jìn)燃燒;其中，高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入到上行螺旋管，從流化床底部上升到頂部，然后進(jìn)入到下行螺旋管，高溫?zé)煔庠購(gòu)牧骰岔敳康降撞?流出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到流化風(fēng)換熱器中，把熱量傳遞給鼓風(fēng)機(jī)中出來(lái)的低溫空氣，冷卻后的煙氣最后進(jìn)入到布袋除塵器；
[0031]部分未經(jīng)充分燃燒的小顆粒煤和生物質(zhì)，隨同煙氣一起進(jìn)入到一級(jí)、二級(jí)旋風(fēng)除塵器中，在旋風(fēng)除塵器的作用下，未充分燃燒的小顆粒物料返回回料室，又重新進(jìn)入到流化床中，進(jìn)行二次燃燒；
[0032]經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器分離出來(lái)的煙氣和換熱后的煙氣一同進(jìn)入到布袋除塵器，在引風(fēng)機(jī)的作用下，通過(guò)煙囪，進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)煙氣達(dá)標(biāo)時(shí)及時(shí)排出，如果煙氣不達(dá)標(biāo)，煙氣又重新回到柴油燃燒室內(nèi)進(jìn)行二次燃燒。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置及工作方法具有許多的突出優(yōu)點(diǎn):(I)采用機(jī)械-空氣組合的加料系統(tǒng)，可以最大限度的對(duì)煤和生物質(zhì)進(jìn)行均勻混合，防止物料的堵塞。(2)流化風(fēng)換熱系統(tǒng)，利用了柴油燃燒室高溫?zé)煔獾臒崃繉?duì)低溫空氣進(jìn)行加熱，提高了能源利用效率。(3)柴油燃燒加熱系統(tǒng)，柴油燃燒加熱的方式維修簡(jiǎn)單，利用上行管和下行管雙螺旋的加熱形式，延長(zhǎng)了高溫?zé)煔庠诹骰餐獗诘耐Ａ魰r(shí)間，提高了加熱效率。(4)流化床系統(tǒng)，流化床內(nèi)壁擋板的設(shè)置在一定程度上阻擋了細(xì)小物料被氣流帶出，同時(shí)加強(qiáng)了水平方向的流動(dòng)，促進(jìn)了煤炭和生物質(zhì)混合燃燒。(5)排渣系統(tǒng)，生物質(zhì)含堿金屬比較多，它在燃燒過(guò)程中，相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以硫酸鹽或氯化物的形式凝結(jié)在飛灰顆粒和受熱面的壁面上。及時(shí)排出燃燒底渣，可以減少結(jié)渣發(fā)生的機(jī)率。(6)生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)，把未充分燃燒的生物質(zhì)和煤炭重新返料到流化床內(nèi)，提高了燃燒效率。(7)煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)不達(dá)標(biāo)的煙氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而使煙氣重新回到柴油燃燒室進(jìn)行二次燃燒，保障了煤和生物質(zhì)混燒的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置示意圖；
[0035]圖中，鼓風(fēng)機(jī)1、聯(lián)箱2、柴油罐3、柴油燃燒室4、煤加料口5、變頻電動(dòng)機(jī)6、生物質(zhì)加料口 7、風(fēng)帽8、煤料孔道9、料倉(cāng)1、螺旋桿11、流化風(fēng)換熱器12、電磁閥13、柔性連接裝置14、底渣倉(cāng)15、流化床16、一級(jí)擋板17、二級(jí)擋板18、雙螺旋加熱管19、一級(jí)旋風(fēng)分離器20、二級(jí)旋風(fēng)分離器21、回料室22、布袋除塵器23、引風(fēng)機(jī)24、煙囪25、煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)26。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明的一種煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，包括機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)、柴油燃燒加熱系統(tǒng)、生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)、流化床系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0038]其中，所述流化床系統(tǒng)包括流化床16，流化床16外壁設(shè)置有雙螺旋加熱管19，內(nèi)壁設(shè)有一級(jí)擋板17和二級(jí)擋板18，擋板一方面阻擋了細(xì)小物料被氣流帶出，另一方面限制了物料垂直方向的運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了水平方向的流動(dòng)，促進(jìn)了煤和生物質(zhì)的混合;流化床底部連接排渣系統(tǒng)。
[0039]所述排渣系統(tǒng)包括依次連接的電磁閥13、柔性連接裝置14和底渣倉(cāng)15;排渣系統(tǒng)主要由電磁閥進(jìn)行自動(dòng)控制，定期排渣。燃燒后底渣的及時(shí)排出，可以減少結(jié)渣發(fā)生的機(jī)率。
[0040]所述機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)包括料倉(cāng)10，所述料倉(cāng)10上方設(shè)有煤加料口5、變頻電動(dòng)機(jī)6和生物質(zhì)加料口 7，料倉(cāng)10內(nèi)部設(shè)有煤加料孔道9，料倉(cāng)10下方內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有風(fēng)帽8，料倉(cāng)10底部為出料口，出料口連接螺旋加料桿11，螺旋加料桿11與流化床16相連。加料時(shí)，變頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)煤料孔道轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面左右分布的煤料孔道可以平均分布煤炭量，另一方面轉(zhuǎn)動(dòng)的孔道利于混勻物料。料倉(cāng)內(nèi)設(shè)有風(fēng)帽，在底部側(cè)壁進(jìn)行均勻排列，與轉(zhuǎn)動(dòng)的煤料孔道構(gòu)成一個(gè)“機(jī)械-空氣混合空間”，既防止了物料的堵塞，又能保障物料的均勻混合。
[0041]所述柴油燃燒加熱系統(tǒng)包括柴油罐3，柴油燃燒室4，燃燒室的空氣入口處接聯(lián)箱2，出口處接雙螺旋加熱管19，雙螺旋加熱管19的出口連接流化風(fēng)換熱器12。利用柴油燃燒加熱的方式，產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到流化床外壁。外壁加熱采用雙螺旋管加熱，分為上行螺旋管和下行螺旋管。高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入流化床底部，經(jīng)過(guò)上行螺旋管到達(dá)頂部，然后再進(jìn)入下行螺旋管從流化床底部排出，進(jìn)入流化風(fēng)換熱系統(tǒng)中，最后經(jīng)布袋除塵器進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。
[0042]聯(lián)箱2與鼓風(fēng)機(jī)I相連;鼓風(fēng)機(jī)I的低溫空氣進(jìn)入到流化風(fēng)換熱器中，與雙螺旋加熱管出來(lái)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量交換，低溫空氣被加熱到高溫流化風(fēng)，進(jìn)入到流化床內(nèi)。
[0043]所述生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)旋風(fēng)除塵器20和二級(jí)旋風(fēng)除塵器21，所述一級(jí)旋風(fēng)除塵器20與流化床16的頂部連接，一級(jí)旋風(fēng)除塵器20和二級(jí)旋風(fēng)除塵器21的底部均與回料室22相連，回料室22通過(guò)回料腿與流化床16的中下部連通，少部分未經(jīng)充分燃燒的生物質(zhì)和煤炭，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器后流入到回料室，最終進(jìn)入流化床進(jìn)行二次燃燒。
[0044]煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括依次相連的布袋除塵器23、引風(fēng)機(jī)24和煙囪25，其中煙囪25外排出裝有煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)26。
[0045]聯(lián)箱2還與流化風(fēng)換熱器12連接，流化風(fēng)換熱器12與流化床16底部風(fēng)入口相連。
[0046]聯(lián)箱2與料倉(cāng)10下方位于風(fēng)帽8底部的位置連通。
[0047]煤加料口5與煤料孔道9連通，煤料孔道9的數(shù)量為2個(gè)，呈左右分布，煤料孔道9的下端為楔狀;兩個(gè)煤料孔道9能夠在變頻電動(dòng)機(jī)6的帶動(dòng)下沿著水平方向進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為15-30r/min;風(fēng)帽8在料倉(cāng)10下方內(nèi)側(cè)壁上呈四周平均分布，共有8個(gè)。
[0048]雙螺旋加熱管19包括上行螺旋管和下行螺旋管，其中上行螺旋管是高溫?zé)煔鈴牧骰驳撞康巾敳?，下行螺旋管是高溫?zé)煔鈴牧骰岔敳康降撞?，兩螺旋管在流化床頂部相連。
[0049 ] 一級(jí)擋板17設(shè)置于流化床16內(nèi)壁的中間位置，其與流化床16內(nèi)壁的夾角為15度；二級(jí)擋板18設(shè)置于流化床16煙氣排放出口附近，其與流化床16內(nèi)壁的夾角為22.5度。
[0050]柔性連接裝置14的最大耐溫高度1200度，底渣倉(cāng)15設(shè)有與空氣連通的管道孔，用來(lái)冷卻排放的殘?jiān)?br>[0051]—級(jí)旋風(fēng)除塵器20和二級(jí)旋風(fēng)除塵器21下方均設(shè)有閘閥開關(guān)。
[0052]煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)26通過(guò)管道與柴油燃燒室4連接，管道上設(shè)置有閘閥開關(guān)。
[0053]該裝置利用機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)，充分混合煤和生物質(zhì)，然后輸送到流化床中。經(jīng)過(guò)換熱系統(tǒng)后的高溫流化風(fēng)進(jìn)入流化床底部，在柴油燃燒加熱系統(tǒng)的加熱作用下，煤和生物質(zhì)進(jìn)行流化燃燒。燃燒產(chǎn)生的殘?jiān)?jīng)過(guò)排渣系統(tǒng)及時(shí)排出，未充分燃燒的部分物料和煙氣一起進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器中，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離的固體顆粒返回到回料室，再次進(jìn)入流化床進(jìn)行二次燃燒。旋風(fēng)分離后的煙氣進(jìn)入到布袋除塵器，最后進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如果煙氣達(dá)標(biāo)就直接排放，未達(dá)標(biāo)的煙氣返回到柴油燃燒室內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。
[0054]基于上述裝置的煤和生物質(zhì)的混燒利用是:
[0055]機(jī)械-空氣組合的加料系統(tǒng)中，風(fēng)帽8和煤料孔道9通過(guò)空氣和煤料孔道的機(jī)械攪動(dòng)，合圍成一個(gè)煤和生物質(zhì)的均勻混合區(qū)，煤料孔道9在變頻電動(dòng)機(jī)6的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，混合均勻的物料通過(guò)螺旋桿11的作用進(jìn)入到流化床16中。
[0056]低溫空氣經(jīng)過(guò)流化風(fēng)換熱器12后，變?yōu)楦邷氐牧骰L(fēng)進(jìn)入到流化床底部，煤和生物質(zhì)在流化風(fēng)作用下進(jìn)行流化燃燒。物料流化開始上升，在一級(jí)擋板17和二級(jí)擋板18的作用下，上升的物料受到擋板的影響產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)混合；同時(shí)部分物料在擋板的作用下又重新返回到密相區(qū)再次燃燒，提高了燃燒效率。燃燒后的殘?jiān)陔姶砰y13的控制下，經(jīng)過(guò)柔性連接裝置14進(jìn)入到底渣倉(cāng)15。
[0057]物料在流化床內(nèi)流化燃燒時(shí)，柴油燃燒室4內(nèi)的柴油燃燒后提供的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到雙螺旋加熱管19中，對(duì)流化床進(jìn)行加熱，促進(jìn)燃燒。其中，高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入到上行螺旋管，高溫?zé)煔鈴牧骰驳撞可仙巾敳?，然后進(jìn)入到下行螺旋管，高溫?zé)煔庠購(gòu)牧骰岔敳康降撞?。流出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到流化風(fēng)換熱器12中，把熱量傳遞給鼓風(fēng)機(jī)I中出來(lái)的低溫空氣，冷卻后的煙氣最后進(jìn)入到布袋除塵器23。
[0058]部分未經(jīng)充分燃燒的煤和生物質(zhì)，隨同煙氣進(jìn)入到一級(jí)旋風(fēng)除塵器20和二級(jí)旋風(fēng)除塵器21。在旋風(fēng)除塵器的作用下，未經(jīng)充分燃燒的物料返回到回料室22，重新進(jìn)入到流化床16中，進(jìn)行二次燃燒。
[0059]經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器分離的煙氣和換熱后的煙氣一同進(jìn)入到布袋除塵器23，在引風(fēng)機(jī)24的作用下，通過(guò)煙囪25，進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)26，當(dāng)煙氣達(dá)標(biāo)時(shí)及時(shí)排出，如果煙氣不達(dá)標(biāo)，煙氣又重新回到柴油燃燒室4內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。
[0060]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:包括機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)、柴油燃燒加熱系統(tǒng)、生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)、流化床系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)； 其中，所述流化床系統(tǒng)包括流化床(16)，流化床(16)外壁設(shè)置有雙螺旋加熱管(19)，內(nèi)壁設(shè)有一級(jí)擋板(17)和二級(jí)擋板(18)，底部連接排渣系統(tǒng)； 所述排渣系統(tǒng)包括依次連接的電磁閥(13)、柔性連接裝置(14)和底渣倉(cāng)(15); 所述機(jī)械-空氣組合加料系統(tǒng)包括料倉(cāng)(10)，所述料倉(cāng)(10)上方設(shè)有煤加料口(5)、變頻電動(dòng)機(jī)(6)和生物質(zhì)加料口(7)，料倉(cāng)(10)內(nèi)部設(shè)有煤加料孔道(9)，料倉(cāng)(10)下方內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有風(fēng)帽(8)，料倉(cāng)(1)底部為出料口，通過(guò)螺旋加料桿(11)與流化床(16)相連； 所述柴油燃燒加熱系統(tǒng)包括柴油罐(3)，所述柴油罐(3)連接柴油燃燒室(4)，燃燒室(4)的空氣入口與聯(lián)箱(2)相連，聯(lián)箱(2)與鼓風(fēng)機(jī)(I)相連;燃燒室(4)的空氣出口連接雙螺旋加熱管(19)的入口，雙螺旋加熱管(19)的出口連接流化風(fēng)換熱器(12)； 所述生物質(zhì)和煤炭回料系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)旋風(fēng)除塵器(20)和二級(jí)旋風(fēng)除塵器(21)，所述一級(jí)旋風(fēng)除塵器(20)與流化床(16)的頂部連接，一級(jí)旋風(fēng)除塵器(20)和二級(jí)旋風(fēng)除塵器(21)的底部均與回料倉(cāng)(22)相連，回料倉(cāng)(22)通過(guò)回料腿與流化床(16)的中下部連通，二級(jí)旋風(fēng)除塵器(21)連接布袋除塵器(23); 所述煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的布袋除塵器(23)、引風(fēng)機(jī)(24)和煙囪(25)，其中煙囪(25)外排出裝有煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(26)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述聯(lián)箱(2)與流化風(fēng)換熱器(12)連接，流化風(fēng)換熱器(12)分別與布袋除塵器(23)和流化床(16)底部風(fēng)入口相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述聯(lián)箱(2)與料倉(cāng)(10)下方位于風(fēng)帽(8)底部的位置連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述的煤加料口(5)與煤料孔道(9)連通，煤料孔道(9)的數(shù)量為2個(gè)，呈左右分布，煤料孔道(9)的下端為楔狀;兩個(gè)煤料孔道(9)能夠在變頻電動(dòng)機(jī)(6)的帶動(dòng)下沿著水平方向進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為15-30r/min;風(fēng)帽(8)在料倉(cāng)(1)下方內(nèi)側(cè)壁上呈四周平均分布，共有8個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述的雙螺旋加熱管(19)包括上行螺旋管和下行螺旋管，其中上行螺旋管是高溫?zé)煔鈴牧骰驳撞康巾敳浚滦新菪苁歉邷責(zé)煔鈴牧骰岔敳康降撞俊?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述的一級(jí)擋板(17)設(shè)置于流化床(16)內(nèi)壁的中間位置，其與流化床(16)內(nèi)壁的夾角為15度;所述的二級(jí)擋板(18)設(shè)置于流化床(16)煙氣排放出口附近，其與流化床(16)內(nèi)壁的夾角為22.5度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述柔性連接裝置(14)的最大耐溫高度1200度，底渣倉(cāng)(15)設(shè)有與空氣相通的管道孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述的一級(jí)旋風(fēng)除塵器(20)和二級(jí)旋風(fēng)除塵器(21)下方均設(shè)有閘閥開關(guān)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤和生物質(zhì)的混燒利用裝置，其特征在于:所述煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(26)通過(guò)管道與柴油燃燒室(4)連接，管道上設(shè)有閘閥開關(guān)。10.—種基于權(quán)利要求1-9任一所述的煤和裝置的生物質(zhì)的混燒利用方法，其特征在 于: 機(jī)械-空氣組合的加料系統(tǒng)中，風(fēng)帽(8)和煤料孔道(9)通過(guò)空氣和煤料孔道的機(jī)械攪動(dòng)，合圍成一個(gè)煤和生物質(zhì)的均勻混合區(qū)，煤料孔道(9)在變頻電動(dòng)機(jī)(6)的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，混合均勻的物料通過(guò)螺旋桿(11)的作用進(jìn)入到流化床(16)中； 低溫空氣經(jīng)過(guò)流化風(fēng)換熱器(12)后，變?yōu)楦邷氐牧骰L(fēng)進(jìn)入到流化床(16)底部，煤和生物質(zhì)在流化風(fēng)作用下進(jìn)行流化燃燒；物料流化開始上升，在一級(jí)擋板(17)和二級(jí)擋板(18)的作用下，上升的物料受到擋板的影響產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)混合;同時(shí)部分物料在擋板的作用下又重新返回到密相區(qū)再次燃燒;燃燒后的殘?jiān)陔姶砰y(13)的控制下，經(jīng)過(guò)柔性連接裝置(14)進(jìn)入到底渣倉(cāng)(15); 物料在流化床內(nèi)流化燃燒時(shí)，柴油燃燒室(4)內(nèi)的柴油燃燒提供的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到雙螺旋加熱管(19)中，對(duì)流化床(16)進(jìn)行加熱，促進(jìn)燃燒;其中，高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入到上行螺旋管，高溫?zé)煔鈴牧骰驳撞可仙巾敳?，然后進(jìn)入到下行螺旋管，高溫?zé)煔庠購(gòu)牧骰岔敳康降撞?最后流出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到流化風(fēng)換熱器(12)中，把熱量傳遞給鼓風(fēng)機(jī)(I)中出來(lái)的低溫空氣，冷卻后的煙氣最后進(jìn)入到布袋除塵器(23); 部分未經(jīng)充分燃燒的煤和生物質(zhì)，隨同煙氣進(jìn)入到一級(jí)旋風(fēng)除塵器(20)和二級(jí)旋風(fēng)除塵器(21)，在旋風(fēng)除塵器的作用下，固體物料進(jìn)入到回料室(22)，重新返回到流化床(16)中，進(jìn)行二次燃燒； 經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器分離的煙氣和換熱后的煙氣一同進(jìn)入到布袋除塵器(23)，在引風(fēng)機(jī)(24)的作用下，通過(guò)煙囪(25)，進(jìn)入煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(26)，當(dāng)煙氣達(dá)標(biāo)時(shí)及時(shí)排出，如果煙氣不達(dá)標(biāo)，煙氣重新回到柴油燃燒室(4)內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。
【文檔編號(hào)】F28D7/02GK105864752SQ201610184143
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】仲兆平, 郭飛宏, 張金, 薛則禹, 王澤宇, 王恒, 丁寬
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)