[发明专利]一种射流调控的生物质和煤循环流化床共燃装置

说明书

技术领域

本发明是一种固体燃料的燃烧装置，具体地说涉及一种射流调控的生物质和煤循环流化床共燃装置。 

背景技术

生物质与煤和石油等传统化石燃料具有很大的兼容性，不仅在发电和供热利用方面易于和现有能源工业相衔接，而且是唯一可直接转换为含碳燃料的可再生资源。2009年12月国际能源署在生物质能报告中指出，目前可再生能源提供全球13％的一次能源，而生物质能在可再生能源中处于主导地位，约为10％，其中在经济合作与发展组织国家中生物质能约占3％，主要用于发电和供热；但在发展中国家中平均约为22％，其中有些国家甚至高达90％以上，以民用燃料为主。我国《可再生能源中长期发展规划》指出，目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，今后的潜力可达10亿吨标准煤。生物质能的高效利用不仅可以减少全球温室气体二氧化碳的排放，而且有利于缓解国家油气资源的对外依存度，同时也为我国引领人类第四次工业革命提供了机遇。因此，开展生物质供热、发电、制取清洁燃料以及化工原料和新型材料等方面的高技术开发对国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。 

在现有的生物质资源利用路线中，直接燃烧是一种最简便可行的利用技术，目前国内外生物质直接燃烧技术主要包括生物质单独燃烧和与煤混燃两种。生物质单独燃烧用于发电或热电联供已在北美和欧洲得到了广泛应用，但主要建设在大型农场或农业非常集中的地区；我国也研制开发出不同类型的生物质燃烧锅炉，技术已基本成熟，主要包括木柴(木屑)锅炉、甘蔗渣锅炉和稻壳锅炉。然而，与欧美国家相比较，国内生物质资源比较分散，作为商品的供应量非常有限，因此，国内市场应用多为中小容量锅炉，且由于原料的季节性和地域半径等原因的制约，迫使生物质单独燃烧企业在缺乏政策扶持前提下难以维持正常运行，只有木材厂和碾米厂等利用废弃生物质资源的企业才有其生存空间。从技术层面讲，生物质燃烧过程中沉积、结渣、腐蚀等问题尚未得到很好地解决，对于采用流化床燃烧锅炉还需要进一步研究炉内颗粒流动非均匀性对燃烧和换热过程的影响行为。 

尽管煤炭在我国一次能源中所占比例逐年减少，但总量却仍然呈现上升的趋势，因此开展煤与生物质混燃技术具有更重要的现实意义。生物质与煤在锅炉中 混合燃烧，毋需对现存燃煤设备进行太大改动，即在现有燃煤锅炉的基础上，根据生物质特点对燃料供应和燃烧室进行部分改造，以生物质燃料替代部分矿物燃料进行混合燃烧后发电或热电联供。尤其是大型电厂的可调节性大，能适应不同程度的生物质混合燃烧，可以根据当地生物质资源的可获得程度灵活匹配生物质混合燃烧规模。同时，高挥发分和低含硫量的生物质与煤混燃的协同效应可以降低燃煤锅炉尾气中的SOx和NOx，采用燃烧温度相对较低的流化床技术则效果更佳。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、易操作的生物质和煤循环流化床共燃装置。 

本发明的目的是这样实现的：它是由流化床、旋风分离器、料腿、返料器、生物质焦油裂解器、富氧空气携带生物质进料管、V形气体分布板、原料煤入口、一次风入口、二次风入口、返料输送风入口、返料松动风入口、灰渣出口和烟气出口组成。其特征在于：流化床上部床体和下部床体通过锥形过渡段连接，上部床体直径大于下部床体直径，面积比为1.2到3.0之间；流化床顶部与旋风分离器入口连接；流化床下部床体内置有生物质焦油裂解器，侧面设有富氧空气携带生物质进料管并引至床体中心处向上伸至生物质焦油裂解器下方；流化床底部设有风室，风室内置有V形气体分布板，底部的中心处设灰渣出口；流化床侧面自下而上依次设有一次风入口、原料煤入口和二次风入口，一次风入口和V形气体分布板连通，二次风入口位于流化床下部和锥形过渡段之间；旋风分离器的顶部为烟气出口，底部与料腿连接，料腿底部与返料器一侧连接，返料器另一侧与流化床下部连接；返料器设有两级输送风入口和松动风入口。