一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于固体燃料燃烧及环境污染排放技术领域，特别涉及一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统。


背景技术：

[0002]
化石能源终将枯竭，发展可再生能源将有利于缓解能源需求和实现可持续发展。生物质是一种优质可再生能源，可以实现co2零排放；另外，生物质能资源丰富，有很大的发展潜力。直燃发电是一种成熟高效的利用生物质能的方法，目前主要的燃烧方式有生物质炉和流化床燃烧两种方式，由于生物质炉技术成熟，市场占有率高，得到了大规模应用。
[0003]
生物质燃烧后残余的产物为炉渣和飞灰，炉渣和飞灰中含有碱金属、氯化物、重金属(co、pb、cr等)和有机有毒物质(多环芳烃、二噁英等)，是一种固体废料。生物质灰渣的综合处理是当前生物质燃烧面临的一大挑战，以30mw机组为例，一台机组一天燃料消耗约800t/d，实测灰渣率9％～14％，一年灰渣产量约2.6～4.1万吨。生物质炉产生的固体废弃物产量巨大，目前的主要处理方式是填埋，不仅会占用大面积土地，还会对环境造成污染。飞灰的含碳量为1％～2％，炉渣的含碳量为5％～10％，直接填埋也造成了一种能源的浪费。
[0004]
再有，由于生物质碱金属含量高，也造成了生物质锅炉的腐蚀和结渣问题。
[0005]
综上分析，亟需一种能够实现生物质灰渣大规模减容减量的系统。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于提供一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本实用新型的系统，能够实现生物质灰渣减容减量，同时可缓解生物质锅炉结渣的问题。
[0007]
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0008]
本实用新型的一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统，包括：
[0009]
生物质炉灰渣存储仓，用于收集生物质炉的灰渣；
[0010]
第一磨渣机，用于将所述生物质炉灰渣存储仓收集的灰渣磨碎；
[0011]
煤粉炉渣存储仓，用于收集煤粉锅炉的炉渣；
[0012]
第二磨渣机，用于将所述煤粉炉渣存储仓收集的炉渣磨碎；
[0013]
煤粉炉渣输送设备，用于将所述第二磨渣机磨碎的炉渣送入生物质炉；
[0014]
煤粉炉灰仓，用于收集煤粉锅炉的炉灰；
[0015]
第一灰泵，用于将所述煤粉炉灰仓收集的炉灰送入生物质炉；
[0016]
其中，还包括：第二灰泵或生物质炉灰渣输送设备，用于将所述第一磨渣机磨碎的灰渣送入煤粉锅炉。
[0017]
本实用新型的进一步改进在于，煤粉锅炉炉灰喷入生物质炉的炉拱上方。
[0018]
本实用新型的进一步改进在于，通过第二灰泵将所述第一磨渣机磨碎的灰渣送入
煤粉锅炉时，通过再循环烟气从主燃区和sofa风之间喷入到煤粉锅炉中。
[0019]
本实用新型的进一步改进在于，还包括：
[0020]
生物质炉；
[0021]
煤粉锅炉；
[0022]
生物质给料设备，用于给生物质炉供料；
[0023]
给煤设备，用于给煤粉锅炉供料。
[0024]
本实用新型的进一步改进在于，生物质炉尾气处理装置，用于处理生物质炉的尾气。
[0025]
本实用新型的进一步改进在于，煤粉炉尾气处理装置，用于处理煤粉锅炉的尾气。
[0026]
本实用新型的进一步改进在于，燃料预处理装置，用于对生物质炉灰渣输送设备和煤粉进行混合预处理；所述预处理包括：将生物质炉渣和煤粉进行混合均匀，磨碎至煤粉炉预设要求的粒度。
[0027]
本实用新型的进一步改进在于，所述生物质炉为生物质炉排炉或循环流化床。
[0028]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0029]
本实用新型通过生物质炉和煤粉炉的耦合燃烧，能够有效处理生物质锅炉的灰渣，经过煤粉炉燃烧后的生物质灰渣含碳量降低，烧失量减小，能直接用于建筑行业、混凝土，拓展了生物质灰渣的应用范围，回收了生物质锅炉灰渣的热值，经济性环保性优异；另外，生物质锅炉灰渣的掺烧对煤粉炉的燃烧性能影响较小，不会对系统造成很大的扰动。本实用新型中，煤粉炉产生的灰渣进入到生物质炉中二次燃烧，能进一步利用煤粉炉产生的灰渣中的残碳，实现热量回收。本实用新型中，煤粉炉飞灰喷入生物质炉，可以捕捉生物质燃烧后产生的碱金属，有助于缓解生物质炉的结焦问题。本实用新型中，当生物质炉产生的飞灰作为再燃燃料喷入煤粉炉时，由于生物质灰中残存有碳元素且富含k元素，能够对nox的还原反应起到催化作用，还将有助于降低煤粉炉的nox的排放。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]
图1是本实用新型实施例的一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统的结构示意图；
[0032]
图2是本实用新型实施例的一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用方法的流程示意图；
[0033]
图1至图2中，1、生物质给料设备；2、煤粉炉渣输送设备；3、生物质炉灰渣存储仓；4、第一磨渣机；5、生物质炉；6、生物质炉尾气处理装置；7、第一灰泵；8、第二灰泵；9、煤粉锅炉；10、生物质炉灰渣输送设备；11、燃料预处理装置；12、给煤设备；13、第二磨渣机；14、煤粉炉渣存储仓；15、煤粉炉灰仓；16、煤粉炉尾气处理装置。
具体实施方式
[0034]
为使本实用新型实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
[0035]
请参阅图1，本实用新型实施例的一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统，包括：生物质炉5、煤粉锅炉9、生物质给料设备1、煤粉炉渣输送设备2、生物质炉灰渣存储仓3、第一磨渣机4、第二磨渣机13、生物质炉灰渣输送设备10、生物质炉尾气处理装置6、第一灰泵7、第二灰泵8、煤粉炉燃料预处理装置11、给煤设备12、煤粉炉渣存储仓14、煤粉炉灰仓15和煤粉炉尾气处理装置16。
[0036]
本实用新型实施例中，生物质给料设备1、煤粉炉渣输送设备2与生物质炉5连通；生物质炉5与生物质炉尾气处理装置6连通；生物质炉灰渣存储仓3与第一磨渣机4连通；第一磨渣机4与生物质炉灰渣输送设备10、煤粉炉燃料预处理装置11、煤粉锅炉9相连通。
[0037]
本实用新型实施例中，第一磨渣机4也可以与第二灰泵8、煤粉锅炉9依次连通。
[0038]
本实用新型实施例中，给煤设备12与煤粉炉燃料预处理装置11、煤粉锅炉9连通；煤粉炉渣存储仓14与第二磨渣机13、煤粉炉渣输送设备2依次连通。
[0039]
本实用新型实施例中，煤粉锅炉9与煤粉炉尾气处理装置16连通；煤粉炉灰仓15与第一灰泵7、生物质炉5依次连通。
[0040]
本实用新型实施例中，生物质炉产生的灰渣送入煤粉锅炉中的质量不超过煤粉炉灰产量的10％。
[0041]
本实用新型实施例中，煤粉锅炉产生的渣送入生物质炉的质量不超过生物质给料量的10％。
[0042]
本实用新型实施例中，煤粉炉飞灰喷入生物质炉炉拱上方，飞灰的质量送入炉膛中的质量不超过生物质炉生物质给料量的1％。
[0043]
本实用新型实施例中，生物质炉产生的灰渣磨碎后既可以与煤粉混燃，也可以通过再循环烟气从主燃区和sofa风之间喷入到煤粉炉中。
[0044]
本实用新型实施例的系统中，生物质炉产生的灰渣通过输煤皮带机送入到煤粉炉中燃烧，也可以通过再循环烟气带入到煤粉炉中，煤粉炉产生的炉渣输送到生物质炉中燃烧，煤粉炉产生的部分飞灰喷入到生物质炉中。
[0045]
本实用新型实施例系统的原理为：生物质炉灰渣产量大，难以用作建材行业，一般的处理方式为填埋处理，由于灰渣中含有重金属和有机有毒物质，将会造成环境的污染且要占用大量土地，灰渣含碳量较高，如果直接填埋处理将会浪费其中残余的热量，因此急需对生物质灰渣综合环保经济处理。燃烧法可以实现生物质炉灰渣的热量回收和减容处理，燃烧后的灰渣烧失量进一步降低，可以用作建材行业，该方法经济环保，且能实现灰渣的大规模处理。因此，可以将生物质灰渣与煤粉混合燃烧，实现灰渣的燃烧，利用其残余的热量。同时，煤粉锅炉的炉渣也会有残碳，将煤粉炉的灰渣送入到生物质炉中，与生物质进行混合燃烧，进一步利用生物质炉灰渣的残碳的热量。通过生物质炉和煤粉炉灰渣的耦合燃烧，实现了灰渣的减容和热量回收。
[0046]
另外，耦合利用时，生物质灰渣中碱金属和残碳含量高，将有助于催化煤粉炉中nox的还原，降低nox排放，故将一部分生物质灰渣磨碎后喷入到煤粉炉的主燃区和sofa风之间。此外将煤粉炉的飞灰喷入到生物质炉的炉拱上方，由于飞灰硅铝比高，将有助于捕捉生物质炉中的碱金属，进而缓解生物质炉结渣。
[0047]
本实用新型实施例所述系统的工作过程为：生物质给料设备1输送的生物质与煤粉炉渣输送设备2输送的渣同时进入到生物质炉5中；生物质炉5产生的灰渣进入到生物质炉灰渣存储仓3，由第一磨渣机4磨碎后与由给煤设备12输送的煤粉在煤粉炉燃料预处理装置11进行预处理，也可以通过第二灰泵8输送并和再循环烟气从主燃区和sofa风之间喷入到煤粉锅炉9中；喷入到煤粉锅炉9产生的部分灰通过第一灰泵7从生物质炉5的炉拱上方喷入；煤粉锅炉9产生的渣一部分经第二磨渣机13磨碎后，通过煤粉炉渣输送设备送入到生物质炉5中。
[0048]
请参阅图2，本实用新型实施例的一种利用生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统的方法，具体包括以下步骤：
[0049]
生物质给料设备输送的生物质与煤粉炉渣输送设备输送的渣同时进入到生物质炉中；生物质炉产生的灰渣进入到生物质炉灰渣存储仓，由第一磨渣机磨碎后与由给煤设备输送的煤粉在煤粉炉燃料预处理装置进行预处理，之后进入到煤粉炉中燃烧；煤粉炉产生的部分灰通过第一灰泵从生物质炉的炉拱上方喷入；生物质炉产生的灰经过第一磨渣机后也可通过第二灰泵喷入到煤粉炉中。
[0050]
本实用新型所述生物质炉包括生物质炉排炉、循环流化床在内的所有焚烧生物质的锅炉。
[0051]
本实用新型实施例的利用系统或方法，通过生物质炉和煤粉锅炉的耦合，一方面有效处理了生物质锅炉的灰渣，经过煤粉炉燃烧后的生物质灰渣含碳量降低，烧失量减小，能直接用于建筑行业、混凝土，进一步拓展了生物质灰渣的应用范围，同时进一步回收了生物质锅炉灰渣的热值，经济性环保性优异；另一方面，生物质锅炉灰渣的掺烧对煤粉炉的燃烧性能影响较小，不会对系统造成很大的扰动。煤粉炉产生的灰渣进入到生物质炉中二次燃烧，能进一步利用煤粉炉产生的灰渣中的残碳，实现热量回收。煤粉炉飞灰喷入生物质炉，可以捕捉生物质燃烧后产生的碱金属，有助于缓解生物质炉的结焦问题。煤粉炉的炉渣与生物质掺烧，可以再次利用当生物质炉产生的飞灰作为再燃燃料喷入煤粉炉时，由于生物质灰中残存有碳元素且富含k元素，能够对nox的还原反应起到催化作用，还将有助于降低煤粉炉的nox的排放。
[0052]
本实用新型的方法中，结合了生物质灰渣含碳量高和煤粉炉燃烧效率高的特点、煤粉炉渣未燃尽碳含量高和生物质炉的特点、生物质碱金属含量高和煤粉炉灰中硅铝含量高的特点、煤粉炉nox排放高和生物质灰渣的碱金属和未燃尽碳含量高的特点，通过灰渣的耦合燃烧，缓解生物质炉的结焦、降低煤粉炉的nox排放、利用生物质灰渣和煤粉炉渣中的残碳。本实用新型通过灰渣这种固废实现以上多重效果，具有经济性强的显著优势。
[0053]
综上所述，本实用新型公开了一种生物质炉和煤粉锅炉的灰渣耦合利用系统，该系统包括生物质炉、煤粉炉、生物质给料设备、煤粉炉渣输送设备、生物质炉灰渣存储仓、磨渣机、生物质炉灰渣输送设备、生物质炉尾气处理装置、灰泵、煤粉炉、灰渣输送设备、煤粉炉燃料预处理装置、给煤设备、煤粉炉灰渣存储仓、煤粉炉灰仓、煤粉炉尾气处理装置。将生
物质炉产生的灰渣送入到煤粉炉中燃烧，同时煤粉炉产生的部分灰渣送入到生物质炉中进行再次燃烧，实现了灰渣的减容，利用了灰渣中的残碳，燃烧后的灰渣含碳量和烧失量进一步降低，可直接用作建材、混凝土制作等行业，拓展了生物质灰渣的利用范围，经济性环保性高。生物质灰渣通过再循环烟气从煤粉炉主燃区和sofa风之间喷入到煤粉炉，由于生物质灰渣中碳含量和碱金属含量高，喷入到煤粉炉中增强了煤粉炉的nox的还原效果，有利于降低nox排放；煤粉炉的飞灰喷入到生物质炉中，也可以进一步捕捉生物质炉中的碱金属，有利于缓解生物质炉的结焦问题。该灰渣耦合系统经济性环保性显著，能够有效实现生物质灰渣的减容减量处理。
[0054]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除