一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108413383A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810184843.X(22)申请日2018.03.06(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人牛艳青闫博康惠世恩梁洋王登辉(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F23C1/06(2006.01)F23C5/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统(57)摘要本发明公开了一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，涉及电站及工业锅炉煤粉燃烧技术领域以及环境技术领域，包括生物质磨煤机、生物质燃烧器、煤粉磨煤机、煤粉燃烧器、送风机、空气预热器、生物质粗粉分离器、煤粉粗粉分离器、一次风管及炉膛。本发明将生物质成型燃料通过磨煤机磨制成生物质细粉，并通入炉膛最上层的生物质燃烧器，生物质燃烧过程中产生的高挥发分物质将煤粉燃烧产生的NOx还原，以达到煤粉与生物质耦合燃烧和降低煤粉锅炉NOx生成的目的。CN108413383ACN108413383A权利要求书1/1页1.一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，其特征在于，包括炉膛(5)、送风机(6)和空气预热器(9)，炉膛(5)中设置有生物质燃烧器(4)，生物质燃烧器(4)下方沿纵向设置有若干煤粉燃烧器(3)，送风机(6)和空气预热器(9)的进风口通过管道连接，空气预热器(9)的出风口通过管道分别与生物质磨煤机(7)和煤粉磨煤机(8)的空气入口连接，生物质磨煤机(7)通过一次风管(2)与生物质燃烧器(4)连接，煤粉磨煤机(8)通过一次风管(2)与煤粉燃烧器(3)连接。2.根据权利要求1的一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，其特征在于，生物质磨煤机(7)与生物质燃烧器(4)之间设置有生物质粗粉分离器(1)，煤粉磨煤机(8)与煤粉燃烧器(3)之间设置有煤粉粗粉分离器(10)。3.根据权利要求1的一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，其特征在于，生物质燃烧器(4)和煤粉燃烧器(3)均为四角切圆燃烧方式。4.根据权利要求1的一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，其特征在于，炉膛(5)中设置有四个位于同一水平面的生物质燃烧器(4)，且四个生物质燃烧器(4)分别布置在炉膛(5)四角。5.根据权利要求1的一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，其特征在于，生物质燃烧器(4)与最顶层煤粉燃烧器(3)之间的距离为0.25～0.35倍锅炉当量直径。2CN108413383A说明书1/3页一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统技术领域[0001]本发明属于电站及工业锅炉煤粉燃烧技术领域以及环境技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统。背景技术[0002]煤作为我国一种主导性能源资源在中长期内不会改变，燃煤锅炉作为主导性煤炭燃烧利用方式也不会轻易改变。燃煤电厂与工业锅炉是燃煤大气污染物的主要排放源，尤其是氮氧化物。因此，优化燃烧方式这一降低NOx排放的方法是当前研究的热点之一。[0003]由于大量使用化石燃料会引起能源短缺和环境恶化问题，而相比化石能源，我国生物质资源丰富，每年约4亿吨标煤可供能源化利用，薪柴和林业废弃物资源量中，每年可开发量达到6亿吨以上。每年因无法处理的剩余农作物秸秆在田间直接焚烧的超过2亿吨，这不仅浪费了资源，而且造成严重的空气污染。现有的生物质资源能源化利用污染物排放水平偏高。[0004]生物质成型燃料是以农业废弃物、林业三剩物(农业废弃物如稻壳、秸秆等；林业废弃物如采伐剩余物、清林抚育剩余物和木材加工剩余物等)为原材料，经过粉碎、烘干、成型等工艺，制成粒状、块状、柱状，一定规格和密度的，可在生物质能锅炉直接燃烧的新型清洁燃料。颗粒燃料直径为6毫米或8毫米，长度为1-5倍直径，净密度为1.1-1.4吨/立方米，热值为14.6-18.8兆焦/千克，大约相当于天然气热值的1/2，其燃烧充分，便于运输和贮存。由于成型燃料含硫量和含氮量低，配套专用锅炉可以达到很高的清洁燃烧水平，一般只需要适当除尘即可达到天然气锅炉的排放标准，是国际公认的可再生清洁能源。[0005]煤炭的挥发分含量对煤粉燃烧特性有很大影响，一方面，燃煤挥发分越低，其着火温度越高，煤粉着火也越推迟。另一方面，挥发分对煤粉气流的着火速度也有很大影响，挥发分较低的燃煤着火速度慢，燃烧不稳定，容易发生灭火。生物质的挥发份和氧含量远远高于普通烟煤，氧含量超过煤的10倍左右。生物质燃料着火温度较低，一般在250～350℃时挥发分就大量析出，并开始剧烈燃烧。发明内容[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种燃煤锅炉生物质耦合燃烧系统，该系统能够使生物质耦合燃烧，同时借助生物