燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置及方法.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CN105889905A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610369724.2F01K17/00(2006.01)(22)申请日2016.05.23(71)申请人合肥德博生物能源科技有限公司地址230088安徽省合肥市高新区望江西路520号皖通产业园2#楼(72)发明人张守军张齐生范晓旭周建斌张守峰庄会永鲁万宝赵成武吴银龙李益瑞(74)专利代理机构合肥天明专利事务所34115代理人金凯(51)Int.Cl.F23C1/12(2006.01)F23K5/00(2006.01)C10J3/56(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置及方法(57)摘要本发明属于生物质利用技术领域，公开了燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置及方法，本发明采用生物质超高速自平衡气化设备将生物质气化，燃气通过降温增压后送入燃煤锅炉炉膛内燃烧。燃气降温介质采用从汽轮机中压段抽取的～400℃蒸汽，与燃气换热后的蒸汽通过与空气的二次换热，产生高温空气供给气化炉。本发明实现了生物质气化耦合大型燃煤发电系统，利用大容量、高参数汽轮发电系统提高了生物质发电参数和效率，解决了现存的生物质直燃工艺发电规模小、效率低的问题，并适用于高碱性、高水分的生物质，扩大了生物质利用范围。CN105889905ACN105889905A权利要求书1/2页1.燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置，其特征在于：包括生物质超高速自平衡气化设备（1），所述生物质超高速自平衡气化设备（1）前端开设入料口（104），生物质超高速自平衡气化设备（1）的燃气出口与旋风分离器（2）的进口相连，旋风分离器（2）的出口与燃气换热器（3）的进口连接，燃气换热器（3）的出口与高温燃气风机（9）的一端相连，高温燃气风机（9）的另一端与锅炉（5）内部设置的燃气燃烧器（501）相连；锅炉（5）的尾气出口通过尾气增压混风设备（7）与生物质超高速自平衡气化设备（1）内设置的自平衡返料器风室（102）相连；锅炉（5）的蒸汽出口与汽轮机（6）相连，汽轮机（6）中压段设有蒸汽抽气口，蒸汽抽气口与燃气换热器（3）的进口相连，燃气换热器（3）的出口还与空气换热器（10）的进口相连，空气换热器（10）的出口与除氧器（4）的进口相连，除氧器（4）的出口与锅炉（5）的进口相连；空气换热器（10）还设有空气进口与空气出口，空气进口与鼓风机（8）相连，空气出口与生物质超高速自平衡气化设备（1）内设置的自平衡气化设备风室（101）相连。2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置，其特征在于：所述生物质超高速自平衡气化设备（1）底部为锥形且生物质超高速自平衡气化设备（1）中部设有二次风入口（103）。3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置，其特征在于：所述尾气增压混风设备（7）包括尾气增压风机和空气混比阀。4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置，其特征在于：所述自平衡气化设备风室（101）及自平衡返料器风室（102）均设有风帽。5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃装置，其特征在于：所述燃气燃烧器（501）布置在两层煤粉燃烧器之间。6.权利要求1所述的燃煤锅炉前置生物质超高速自平衡气化混燃的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）生物质原料、床料通过入料口（104）加入生物质超高速自平衡气化设备（1），生物质超高速自平衡气化设备（1）产生高温燃气，底部锥段的运行速度为3-7m/s，底部密相区温度低于生物质灰熔点以下50~150℃，中部稀相区温度600~920℃，燃气出口温度450-900℃，通过旋风分离器（2）除尘后，燃气经燃气换热器（3）换热，温度降至350-550℃，高温燃气风机（9）将降温后的燃气送入锅炉（5）炉膛内燃气燃烧器（501）燃烧；（2）锅炉（5）燃烧后的尾气一部分经过尾气增压混风设备（7）增压后，供给至自平衡返料器风室（102），作为返料风使用，同时利用尾气增压混风设备（7）控制返料风的含氧量，控制自平衡返料器风室（102）温度为生物质灰熔点以下50~200℃；（3）锅炉（5）产生的高参数蒸汽经汽轮机（6）做功后，从中压段抽出一部分蒸汽，温度约300-450℃，通入燃气换热器（3）将燃气降温，换热后的蒸汽再进入空气换热器（10）与空气换热，换热后的蒸汽进入除氧器（4），除氧器（4）与锅炉（5）相连；（4）鼓风机（8）将常温空气送入空气换热器（10），得到300-500℃高温空气，高温空气送入自平衡气化设备风室（10