高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，包括气化装置、蓄热式燃烧锅炉、四通阀、稀碱液喷淋塔、换热器、鼓风机、主烟气管道和次烟气管道；气化装置用于将固体燃料气化成燃气，并将其输送至蓄热式燃烧锅炉；蓄热式燃烧锅炉包括燃烧室、中间换热管束和蓄热式燃烧器，燃烧后产生的部分烟气经蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道，另一部分烟气进入中间换热管束换热后进入稀碱液喷淋塔实现初级脱硫和降温，次烟气管道和主烟气管道的末端均接入换热器，实现进一步的降温和脱硫后得以排放。本发明专利技术解决了气化燃气燃烧不稳定的问题，降低了氮氧化物及硫化物的排放，并解决了燃气中的焦油在下游管路冷凝的问题。

High efficiency and ultra low emission heat storage type multi fuel gasification combustion boiler

The invention discloses a high efficiency and super low emission regenerative multi fuel gasification combustion boiler system, including a gasification unit, a regenerative combustion boiler, a four pass valve, a dilute alkaline liquid spray tower, a heat exchanger, a blower, a main flue gas pipe and a secondary flue gas pipeline. The gasification unit is used to gasified solid fuel into gas and transported to the storage unit. Thermal combustion boilers, the regenerative combustion boilers include the combustor, the intermediate heat transfer tube and the regenerative burner, and some of the flue gas produced after the combustion is discharged into the main flue gas pipeline after the heat storage burner is exothermic. The other part of the flue gas enters the middle heat transfer tube and enters the dilute lye spray tower to realize the primary desulfurization and cooling, and the secondary smoke is used. Both ends of the gas pipeline and main flue gas pipe are connected to the heat exchanger to achieve further cooling and desulphurization. The invention solves the problem of unstable combustion of gasified gas, reduces the emission of nitrogen oxides and sulphides, and solves the problem of condensation of tar in the downstream pipeline.

【技术实现步骤摘要】
高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉
本专利技术涉及一种燃烧锅炉，尤其涉及一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉。
技术介绍
雾霾等大气污染的频繁发生使得煤炭的使用受到了极大的限制，因而，节能减排、污染控制成为当今世界的潮流。其中，将固体燃料如煤炭、生物质先通过气化技术转化为洁净燃气再利用就是一种非常有前景的燃料清洁利用的方式。特别是在天然气供应严重不足的情况下，固体燃料的气化再利用成为了一种非常合理的替代选择。固体燃料气化后再利用的优点主要包括以下几点：(1)气化后，燃料含灰量(特别生物质燃料中的碱金属含量)大幅度下降，有利于降低排烟中的烟尘浓度；(2)燃烧过程的过量空气系数明显下降，总烟气量的下降有利于降低排烟损失；(3)实际烟气量的降低有利于提高了烟气中的水蒸汽浓度，使的水蒸汽的潜热回收能力明显增大，从而可以明显提高热利用设备的热效率。(4)因固体燃料气化后的燃气热值较低，其燃烧过程中NOx的排放也比天然气低得多。然而，固体燃料气化后也存在一些不足，主要体现在：(1)气化燃气热值较低，易出现燃烧不稳定现象；(2)气化燃气中含有较多的高沸点焦油，一旦降温则会发生冷凝，从导致管路狭窄、堵塞等诸多问题，影响设备正常使用；(3)煤、生物质等固体燃料中的硫含量远高于天然气，仍然需要专门增设高效脱硫装置，造成成本的增加。由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
技术实现思路
本专利技术为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉。本专利技术所采用的技术方案为：一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，包括气化装置、蓄热式燃烧锅炉、四通阀、稀碱液喷淋塔、换热器、鼓风机、主烟气管道和次烟气管道；所述气化装置用于将固体燃料气化成燃气，并将燃气输送至蓄热式燃烧锅炉；所述蓄热式燃烧锅炉包括燃烧室、中间换热管束、第一蓄热式燃烧器、第二蓄热式燃烧器、第一烧嘴和第二烧嘴，第一蓄热式燃烧器通过第一烧嘴与燃烧室相连通，第二蓄热式燃烧器通过第二喷嘴与燃烧室相连通；所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替运行，当冷空气经鼓风机、四通阀、第一蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第二蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道，当冷空气经鼓风机、四通阀、第二蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第一蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道；燃烧后产生的另一部分烟气进入中间换热管束换热后排入次烟气管道，所述稀碱液喷淋塔设置在次烟气管道上，稀碱液喷淋塔内能够喷洒稀碱液，进入稀碱液喷淋塔内的烟气能够实现初级脱硫和降温，次烟气管道和主烟气管道的末端均接入所述换热器，来自主、次烟气管道内的烟气进入所述换热器实现进一步的降温后，最终排入大气。所述燃烧室内设置有分流器，燃气与助燃空气燃烧后产生的烟气经所述分流器实现分流，分流后一部分烟气经第一蓄热式燃烧器或第二蓄热式燃烧器放热后进入主烟气管道，另一部分进入中间换热管束。所述高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统还包括烟气混合管道和氧化剂喷射器，主、次烟气管道的末端均与所述烟气混合管道相连，来自主、次烟气管道内的烟气在烟气混合管道内混合，且氧化剂喷射器向所述烟气混合管道内喷射强氧化剂。所述换热器为冷凝式氟塑料换热器。所述冷凝式氟塑料换热器内盛装有流动的冷凝液和脱硫剂。经所述冷凝式氟塑料换热器冷凝、脱硫后的烟气，一部分排入大气，另一部分经与所述冷空气混合经鼓风机、四通阀进入第一蓄热式燃烧器或第二蓄热式燃烧器。所述高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉还包括引射器，该引射器以蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统产生的高温蒸汽或高温烟气为介质，对所述气化装置产生的燃气进行引射，以形成高压、高速燃气射流，并进入到燃烧室内进行燃烧。所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器对称布置在燃烧室的两侧。所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器采用非对称的方式布置在燃烧室外侧。由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果为：1、本专利技术采用蓄热式燃烧技术来解决低热值燃烧不稳定的问题，大幅降低了氮氧化物的排放，且采用蓄热式燃烧技术所带来的低过量空气系数、低排烟温度和烟气中水蒸汽的潜热回收，大幅提高了本专利技术中锅炉系统的热效率。2、本专利技术中的气化装置能够将固体燃料中的大多数灰分留在气化装置内，从而大幅减少了烟气含尘量。此外，气化装置产生的燃气经引射器后被传送至燃烧室，引射器引射燃烧室内的部分高温烟气或高温蒸汽，对离开气化装置后富含焦油的燃气进行升温，克服了焦油在下游管路冷凝所造成的狭窄、堵塞等问题，保证了设备的正常运行。3、本专利技术通过设置中间换热管束分流部分烟气以及引入脱硫降温后的烟气与助燃空气混合的方法，解决了因蓄热式燃烧锅炉两侧水当量不平衡所导致的排烟温度过高的问题。而且，将脱硫降温后的烟气与助燃空气混合，还能够降低助燃空气中的氧含量，并与蓄热式烧嘴的抑氮效应一起，大幅降低了氮氧化物的生成。4、本专利技术通过在中间换热管束的出口处设置稀碱液喷淋塔，实现了烟气的高效脱硫脱硝和除尘。5、本专利技术采用冷凝式氟塑料换热器，回收烟气中水蒸汽潜热，同时还借助氟塑料管增大了脱硫剂和氧化剂与烟气的接触面积，从而实现了高效脱硫脱硝。借助氟塑料管所具有的自清洁特性，使得脱硫剂及产物能及时离开关闭，大大降低了管间堵塞的可能性。附图说明图1为本专利技术的系统原理图。图2为本专利技术中蓄热式燃烧技术的原理图。其中，1、第一蓄热式燃烧器2、第二蓄热式燃烧器3、中间换热管束4、次烟气管道5、稀碱液喷淋塔6、换热器7、四通阀8、鼓风机9、引风机10、烟囱11、燃烧室12、第一烧嘴13、第二烧嘴14、再循环烟气管路具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1和图2所示，一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，包括气化装置、蓄热式燃烧锅炉、四通阀7、稀碱液喷淋塔5、换热器6、鼓风机8、主烟气管道和次烟气管道4。所述气化装置用于将固体燃料(如煤炭、生物质)气化成燃气，并将燃气输送至蓄热式燃烧锅炉。所述气化装置采用的是上吸式固定床气化炉。所述高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉还包括引射器，该引射器以蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统产生的高温蒸汽或高温烟气为介质，对所述气化装置产生的燃气进行引射，以形成高压、高速燃气射流，并进入蓄热式燃烧锅炉内进行燃烧。所述引射器引射锅炉内的高温蒸汽或高温烟气与气化燃气混合，对离开气化装置后的富含焦油的燃气升温50℃左右，从而解决了焦油在下游管路因冷凝而导致的管路堵塞问题。所述蓄热式燃烧锅炉包括燃烧室11、中间换热管束3、第一蓄热式燃烧器1、第二蓄热式燃烧器2、第一烧嘴12和第二烧嘴13。第一蓄热式燃烧器1通过第一烧嘴12与燃烧室11相连通，第二蓄热式燃烧器2通过第二喷嘴13与燃烧室11相连通。所述第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2可对称布置在燃烧室11的两侧，也可采用非对称的方式在燃烧室11外集中布置。所述燃烧室11内设置有分流器，燃气与助燃空气燃烧后产生的烟气经所述分流器实现分流，分流后一部分烟气经第一蓄热式燃烧器1或第二蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，其特征在于，包括气化装置、蓄热式燃烧锅炉、四通阀、稀碱液喷淋塔、换热器、鼓风机、主烟气管道和次烟气管道；所述气化装置用于将固体燃料气化成燃气，并将燃气输送至蓄热式燃烧锅炉；所述蓄热式燃烧锅炉包括燃烧室、中间换热管束、第一蓄热式燃烧器、第二蓄热式燃烧器、第一烧嘴和第二烧嘴，第一蓄热式燃烧器通过第一烧嘴与燃烧室相连通，第二蓄热式燃烧器通过第二喷嘴与燃烧室相连通；所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替运行：当冷空气经鼓风机、四通阀、第一蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第二蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道；当冷空气经鼓风机、四通阀、第二蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第一蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道；燃烧后产生的另一部分烟气进入中间换热管束换热后排入次烟气管道，所述稀碱液喷淋塔设置在次烟气管道上，稀碱液喷淋塔内能够喷洒稀碱液，进入稀碱液喷淋塔内的烟气能够实现初级脱硫和降温，次烟气管道和主烟气管道的末端均接入所述换热器，来自主、次烟气管道内的烟气进入所述换热器实现进一步的降温后，最终排入大气。...

【技术特征摘要】
1.一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，其特征在于，包括气化装置、蓄热式燃烧锅炉、四通阀、稀碱液喷淋塔、换热器、鼓风机、主烟气管道和次烟气管道；所述气化装置用于将固体燃料气化成燃气，并将燃气输送至蓄热式燃烧锅炉；所述蓄热式燃烧锅炉包括燃烧室、中间换热管束、第一蓄热式燃烧器、第二蓄热式燃烧器、第一烧嘴和第二烧嘴，第一蓄热式燃烧器通过第一烧嘴与燃烧室相连通，第二蓄热式燃烧器通过第二喷嘴与燃烧室相连通；所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替运行：当冷空气经鼓风机、四通阀、第一蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第二蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道；当冷空气经鼓风机、四通阀、第二蓄热式燃烧器进入燃烧室内作为高温助燃空气，在燃烧室内与来自气化装置的燃气一起燃烧时，燃烧后产生的一部分烟气经第一蓄热式燃烧器放热后排入主烟气管道；燃烧后产生的另一部分烟气进入中间换热管束换热后排入次烟气管道，所述稀碱液喷淋塔设置在次烟气管道上，稀碱液喷淋塔内能够喷洒稀碱液，进入稀碱液喷淋塔内的烟气能够实现初级脱硫和降温，次烟气管道和主烟气管道的末端均接入所述换热器，来自主、次烟气管道内的烟气进入所述换热器实现进一步的降温后，最终排入大气。2.根据权利要求1所述的一种高效超低排放蓄热式多燃料气化燃烧锅炉系统，其特征在于，所述燃烧室内设置有分流器，燃气与助燃空气燃烧后产生的烟气经所述分流器实现分流，分流后一部分烟气经第一蓄热式燃烧器或第二蓄热式燃烧器放热后进入主烟气管道，另一部分进入中间换热管束...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建伟，王广杰，高雁冰，延廷琪，赵磊磊，王杏，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37