并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉制造技术

并列循环流化床生物质‑生物质型煤联合气化‑燃烧锅炉，涉及一种多燃料循环流化床锅炉，解决了现有循环流化床锅炉燃用燃料单一、燃料燃烧后余热利用不充分、释放较多环境污染物的问题。所述锅炉的流化床分为并列的两个区域，可实现生物质型煤的燃烧、生物质气化同时分床进行，减少了氮氧化物、二氧化碳、硫磷氧化物等环境污染物的排放。生物质型煤是由秸秆、稻壳等生物质废弃物颗粒与煤粉颗粒按照7：3或5：5的比例混合成型。两床间隔板上部有一定的弯曲弧度，对物料有引流作用。床1内燃料燃烧产生的高温颗粒在流化时溢流到床2，床2气化反应后生成的残碳被回收送入床1继续燃烧，形成一个内部循环，使各反应所产生的热量得以充分的利用。

Parallel circulating fluidized bed biomass biomass briquette combined gasification combustion boiler

The utility model relates to a multi-fuel circulating fluidized bed boiler, which solves the problems of the existing circulating fluidized bed boilers, such as single fuel, insufficient utilization of waste heat after combustion of fuel and release of more environmental pollutants. The fluidized bed of the boiler is divided into two areas in parallel, which can realize the combustion of biomass briquette and the gasification of biomass simultaneously in separate beds, thus reducing the emission of nitrogen oxides, carbon dioxide, sulfur and phosphorus oxides and other environmental pollutants. Biomass briquette is formed by mixing biomass waste particles such as straw, rice husk and pulverized coal particles in proportion of 7:3 or 5:5. Two there is a certain bending radii on the upper part of the partition between the beds, which has drainage effect on the materials. The high temperature particles produced by combustion of fuel in bed 1 overflow to bed 2 during fluidization, and the residual carbon generated by gasification reaction in bed 2 is recovered and fed into bed 1 to continue combustion, forming an internal cycle, so that the heat generated by each reaction can be fully utilized.

【技术实现步骤摘要】
并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉
本专利技术涉及生物质燃料气化和生物质型煤燃烧
，具体涉及一种并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉。
技术介绍
循环流化床锅炉与其他锅炉相比，具有脱硫效果好、锅炉效率高、氮氧化合物排放量低和燃料适用性广等优点，生物质燃料具有二氧化碳零排放特性且几乎不含硫磷成分，因此具有较为广阔的开发与应用前景。但是就目前的循环流化床锅炉的发展情况来看，其应用还存在着燃用燃料单一、燃料燃烧后余热利用不充分的问题，而且仍然存在环境污染问题。
技术实现思路
为了更好地提高燃料利用率，最大程度减少二氧化硫和氮氧化合物等污染物的排放，提供了一种燃料循环并列式生物质-生物质型煤联合气化-燃烧的技术。本专利技术的技术方案是：此种并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉的炉膛底部被划分为两个区域，即床1与床2。其中床1内进行的是燃烧反应过程，燃料是由生物质与煤混合制成的生物质型煤；床2中进行的是生物质的气化。床1内的燃烧产生的高温颗粒会经过导流隔板溢流到床2中，作为床2内生物质气化的热源。两个床都分别设置了独立的流化系统，床1由鼓风机引入二次风，在墙2（10）上的一定高度位置送入炉膛，携带生物质型煤颗粒的一次风从床层底部经布风板进入炉膛，其着火热主要来自两部分：一个是被燃料气流卷吸回的高温回流烟气，一个是高温火焰及炉壁对燃料气流的辐射；床2中气化过程的气化介质是由左侧锅炉燃烧过程产生的高温水蒸气，高温水蒸气从水冷壁（11）流经连接管（12），再经由节流阀（13）及喷嘴（14）高速地射入气化炉炉膛，对床体起到流化作用。床1的墙1（8）、墙2（10）、墙3（1）三面墙均布置有水冷壁（11），与床2相邻的一侧用水泥浇筑的隔板（7）隔开，隔板（7）垂直于床层但顶部向床2侧有一定弧度弯曲。通过隔板（7）溢流过来的高温颗粒作为床2较为稳定的热源，床2中墙5（3）下部设有进料口（4），墙4（2）与墙6（6）不设装置，两床底部均设有排渣孔（5、9），床2的排渣孔（5）通过管道与一次风送入管道相连。本专利技术与现有的设计技术相比较具有以下有益效果：本专利技术通过通过将流化床分成两个区域，实现了生物质型煤的燃烧、残碳的燃烧、生物质气化的过程同时分床进行；隔板（7）上部的弧度起到一定的引流导向作用，流化状态下颗粒发生溢流，气化后由残碳构成的混合颗粒被重新导入炉膛进行燃烧，从而实现了两床之间的物质及能量的定向传递，形成一个物质与能量的循环，充分利用了各部分反应中产生的能量；本专利技术主要进行的是生物质的燃烧与气化反应，由于生物质具有二氧化碳零排放的特性，整体反应大大减少了氮氧化物、二氧化碳等环境污染物的排放，而且生物质燃料不含硫磷成分，可减少对锅炉的腐蚀以及酸雨等污染物的产生。附图说明图1是流化床划分的俯视图；图2是流化床的三维示意图；图3是上部弯曲形隔板的示意图；图4是水蒸汽（连接管上箭头）流向图；图中标号：1-墙3；2-墙4；3-墙5；4-进料口；5-排渣孔；6-墙6；7-隔板；8-墙1；9-排渣孔；10-墙2；11-水冷壁；12-连接管；13-节流阀；14-喷嘴。具体实施方式并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉的工作原理如下：1、床1：生物质颗粒与煤粉混合制成的生物质型煤通过一次风的携带，经由布风板均匀从床层底部送入。燃料与空气混合燃烧，释放大量反应热，其发生的主要化学反应有：（煤粉燃烧过程）此外，从床2底部导流过来的混合物主要成分是反应后的残碳，也在床1中燃烧，其燃烧化学反应方程式为：上述各反应均为放热反应，床1温度约为850-950℃。燃烧后产生的烟气中的高温颗粒通过隔板（7）的引流作用进入床2，作为床2中的生物质气化的高温热源。在床1周围的墙1（8）、墙2（10）、墙3（1）这三面墙上均匀布置有水冷壁（11），在燃烧反应过程中，水冷壁（11）中的水受热变作水蒸汽，进入床2的流化系统，为生物质的气化反应提供了气化介质。反应所产生的残渣通过床1底部的排渣孔（9）排出。2、床2：高温水蒸气从水冷壁（11）出来后进入连接管（12），通过节流阀（13）来控制调节其流量与流速，然后再送入床2的喷嘴（14），以达到对生物质颗粒的流化效果，同时水蒸气也作为气化反应的气化介质。从墙5（3）的进料口（4）送入一定量的生物质，高温水蒸气通过喷嘴（14）从底部送入，从床1溢流到床2的高温颗粒混合物所携带的热量被合理利用起来，这部分热量被用作是生物质气化的稳定热源。水蒸气与高温下的生物质颗粒发生反应，包括：生物质的热分解反应、水蒸气-碳的还原反应、甲烷化反应、CO与水蒸气的变换反应等。具体反应方程式如下：（1）生物质热分解反应：生物质在150℃以上的条件下会发生不可逆的热分解反应。大分子碳水化合物的化学键被打碎，析出挥发分（主要包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳水化合物），剩余碳构成进一步反应的基体。（2）水蒸气-碳的还原反应：（3）甲烷化反应：（4）CO与水蒸气的变换反应：上述各反应基本上均为吸热反应，气化后床2的温度降低在200-350℃。床2中生物质气化后由残碳构成的混合物颗粒经排渣孔（5）排出，排渣孔（5）经收集管道与一次风送煤管道相连，重新送入床1内进行燃烧，从而形成一个物质和能量的内部循环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.并列循环流化床生物质‑生物质型煤联合气化‑燃烧锅炉，其特征在于，循环流化床内部结构分为两个并列的区域，分别进行生物质的气化、生物质型煤的燃烧反应。

【技术特征摘要】
1.并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉，其特征在于，循环流化床内部结构分为两个并列的区域，分别进行生物质的气化、生物质型煤的燃烧反应。2.根据权利要求1所述的并列循环流化床生物质-生物质型煤联合气化-燃烧锅炉，其特征在于，本流化床锅炉燃烧室中的燃烧原料采用生物质型煤，该生物质型煤是由秸秆、木屑、稻壳等生物质废弃物颗粒与煤粉颗粒按照7：3或5：5的比例混合成型，经热值分析认为此比例下生物质型煤可达到和煤颗粒近似的热值。3.根据权利要求1所述的并列循环流化床生物质-生物质型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巨辉，宋美琪，张宗云，韩坤，陈纪元，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23