一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，包括螺旋调质装置和燃料喷管，螺旋调质装置包括保温外壳以及位于保温外壳内的烟气通道和螺旋肋片，烟气通道转动设置，且烟气通道的进口用于与锅炉的高温烟气出口相通，烟气通道的末端设置有用于排出生物质气固混合物的排料孔，螺旋肋片沿烟气通道长度方向设置，螺旋肋片与保温外壳内壁之间形成螺旋调质通道，且螺旋调质装置上设置有生物质进料口；燃料喷管设置在螺旋调质装置的出口处，且燃料喷管的出口端用于与煤粉炉生物质喷入入口连通。所述烟气管道中的烟气可以通入锅炉尾气中抽出的高温烟气，实现锅炉烟气的循环再利用；其具有生物质调质功能，可以改善煤粉与生物质的燃烧状况，实现高效低污燃烧。实现高效低污燃烧。实现高效低污燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置


[0001]本专利技术属于燃烧器领域，涉及生物质的预处理，具体涉及一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置。

技术介绍

[0002]生物质作为一种重要的可再生能源，其来源广泛、种类繁多，比如农林固废、生活垃圾和牲畜粪便等。相比于传统的化石燃料，生物质具有成本低、来源广、储量大和可再生等优点，在能源转化利用方面具有很大的优势。因而，合理高效利用生物质能源这一话题在近些年受到了国内外很多研究人员的关注。
[0003]生物质与煤的混合燃烧在能源利用、污染物排放上具有重要的经济效益和环境效益。据研究报道，在煤粉与生物质的掺烧过程中，生物质产生的挥发分可以还原煤粉燃烧产生的部分氮氧化物以及硫化物，在一定程度抑制了部分污染物的形成，有效改善烟气中污染物的排放特性。另外，生物质的添加改善了混合燃料的燃烧反应性，如提高燃烧速率，缩短燃尽时间，提高炉内的燃烧稳定性。
[0004]基于诸多的优点，生物质与煤粉掺烧技术在电厂锅炉中早已得到广泛的应用，该技术在近年来已相当成熟。然而现有生物质在煤粉炉中的掺烧方式主要是将生物质直接喷入煤粉炉里掺烧或者是将生物质提前气化再通到煤粉炉里掺烧，前者燃烧效果差以及其对污染物排放控制差，后者装置能耗高、装置结构复杂。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，能够将生物质原料在装置内转化成一种气固两相的燃料，再通入锅炉内与煤粉进行掺烧，以达到调质的效果。相较于生物质颗粒与煤的直接燃烧，这种生物质预调质燃烧具有良好的燃烧特性，同时有效地控制了污染物的排放。
[0006]关于本专利技术的第一个目的可以通过下述技术方案实现：
[0007]所述一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置大体由四部分组成，分别是生物质仓、螺旋调质装置、燃料喷管和控制系统。
[0008]螺旋调质装置是本专利技术的核心装置。生物质原料在螺旋调质装置中均匀受热并不断被螺旋传送至装置末端，在装置中不完全地逐步转化为可燃性气体和焦炭，实现了其调质的功能。同时，生物质粒径将变得更细小，增强了其流动性，便于调质后的气固混合物被锅炉高温烟气吹入炉膛并与煤粉进行掺烧。因此，相比于未调质的生物质与煤粉的直接掺烧，生物气固混合物将会在炉膛混合得更均匀，在煤粉炉中的燃烧性能也将得到提高。此外，螺旋调质装置在初始阶段还起到一个干燥生物质料的作用，降低了生物质的着火点温度，使得其在煤粉炉中的燃烧更充分，污染物的排放降低。
[0009]本专利技术的第一个目的在于提供一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置。
[0010]本专利技术的第二个目的在于提供一种用于锅炉烟气循环再利用装置。
[0011]本专利技术的第三个目的在于提供一种能够调控生物质与煤粉掺烧程度、控制污染物排放的装置。
[0012]本专利技术的第四个目的在于提供一种轻型、经济和环保的生物质燃烧器装置。
[0013]一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，包括螺旋调质装置和燃料喷管，
[0014]螺旋调质装置包括保温外壳以及位于保温外壳内的烟气通道和螺旋肋片，烟气通道转动设置，且烟气通道的进口用于与锅炉的高温烟气出口相通，烟气通道的末端设置有用于排出生物质气固混合物的排料孔，螺旋肋片沿烟气通道长度方向设置，螺旋肋片与保温外壳内壁之间形成螺旋调质通道，且螺旋调质装置上设置有生物质进料口；
[0015]燃料喷管设置在螺旋调质装置的出口处，且燃料喷管的出口端用于与煤粉炉生物质喷入入口连通。
[0016]生物质经螺旋调质通道通道转变为一种气固混合物，使螺旋调质装置装置具有生物质调质功能，可以改善煤粉与生物质的燃烧状况，实现高效低污燃烧。烟气管道和螺旋肋片紧密焊接在一起，保温外壳套设于其表面，三者之间形成一个密闭的螺旋调质通道，生物质在此通道内转变成一种生物质气固混合燃料以实现其在煤粉炉中掺烧的调质功能。
[0017]进一步地，所述螺旋调质装置包括变频电机、烟气管道、螺旋肋片、滚动轴承、挡板、保温外壳、基体法兰、密封垫圈等零部件。变频电机是一种可以随时改变其转速的电机。螺旋肋片与烟气管道紧密焊接在一起形成螺旋调质装置的核心构件。烟气管道的两端与挡板相套，通过滚动轴承嵌合。保温外壳与螺旋肋片的外边缘之间留有间隙以避免对烟气管道的转动造成干涉，保温外壳的两端再通过法兰结构与两密封挡板相连，形成一个密闭的送料空间。烟气管道中所连接的烟气为高温烟气，温度范围为450℃至550℃。
[0018]进一步地，所述生物质仓，安装于保温外壳左端的正上方。在生物质仓的出口设有单向的弹簧片，原料在此处只能出不能进。进一步地，弹簧片可以根据投入的物料的重量来间歇式控制生物质仓出料口的开和闭。
[0019]进一步地，所述燃料喷管，安装于右侧挡板的右端，其出口通过管道直接与煤粉炉生物质喷入入口相接。进一步地，燃料喷管末端增设一次进风管道以增加煤粉炉中生物质与煤粉掺烧时的氧气量。
[0020]所述控制系统，通过控制电子流量阀的开度来控制烟气管道中的烟气流量、通过控制系统控制烟气管道的转动速度。
[0021]进一步地，在螺旋调质装置中，所述保温外壳的正下方设置有支架支撑。保温外壳的最左端正上方位置通过法兰结构与生物质仓相接。挡板安装在保温外壳两端，再由挡板支撑起烟气管道和螺旋肋片的组合体。
[0022]进一步地，在螺旋调质装置中，其输送的生物质物料可视为是一种气固两相的共混物。生物质气固混合物在螺旋调质装置末端受压从在烟气管道上开设的排料孔喷出，随后与在螺旋调质装置中间接加热生物质料的高温烟气混合。
[0023]进一步地，在螺旋调质装置中，所述烟气管道中的烟气为高温烟气。烟气管道贯穿整个螺旋调质装置。高温烟气通过烟气管道以及螺旋肋片将热量间接传送给生物质原料。由于烟气直接从锅炉尾气中抽出，流速较快，可以通过流量阀的开度来实际控制烟气的流量，从而控制烟气的流速，进而间接控制对生物质物料的加热速率。
[0024]进一步地，在螺旋调质装置中，所述装置左侧挡板的左端通过法兰结构将变频电
机安装于其侧壁，通过齿轮传动结构将最左端的烟气管道与变频电机安装在一起；装置左侧挡板的右端通过法兰与保温外壳左端连接；装置右侧挡板的左端通过法兰与保温外壳右端连接；装置右侧挡板的右端通过法兰与燃料喷管右端相连。
[0025]进一步地，在螺旋调质装置中，所述装置烟气管道末端侧壁合适位置增设的排料孔，其出口的通道上安装有微型喷管将生物质气固混合物垂直喷出。
[0026]以上的描述可以实现生物质调质的功能，从而更有利于生物质在炉膛里与煤粉的掺烧，实现高效低污掺烧。
[0027]关于本专利技术的第二个目的可以通过下述技术方案实现：
[0028]所述一种适用于锅炉烟气循环再利用装置，主要是利用锅炉燃烧后产生的高温烟气来加热装置，实现对锅炉烟气的循环再利用。所述装置的大体特征与关于本专利技术的第一个目的的装置特征描述相似，可在原有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，其特征在于，包括螺旋调质装置和燃料喷管(7)，螺旋调质装置包括保温外壳(4)以及位于保温外壳(4)内的烟气通道(1)和螺旋肋片(5)，烟气通道(1)转动设置，且烟气通道(1)的进口用于与锅炉的高温烟气出口相通，烟气通道(1)的末端设置有用于排出生物质气固混合物的排料孔(6)，螺旋肋片(5)沿烟气通道(1)长度方向设置，螺旋肋片(5)与保温外壳(4)内壁之间形成螺旋调质通道(51)，且螺旋调质装置上设置有生物质进料口；燃料喷管(7)设置在螺旋调质装置的出口处，且燃料喷管(7)的出口端用于与煤粉炉生物质喷入入口连通。2.根据权利要求1所述的一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，其特征在于，螺旋调质装置还包括变频电机(10)，变频电机(10)用于驱动烟气通道(1)旋转。3.根据权利要求1所述的一种用于煤粉炉掺烧的生物质调质燃烧器装置，其特征在于，螺旋调质装置还包括左侧挡板(21)、右侧挡板(22)和变频电机(10)，保温外壳(4)的两侧分别固定在左侧挡板(21)和右侧挡板(22)上，变频电机(10)固定在左侧挡板(21)上，且变频电机(10)与烟气管道(1)通过齿轮结构传动连接，烟气管道(1)的两端通过滚动轴承(3)分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：余昭胜，何涛，滕雯，黄梓淦，宾衍辉，马晓茜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：