[发明专利]燃煤锅炉掺杂沼气燃烧工艺

说明书

技术领域

本发明属于沼气燃烧技术领域，特别涉及一种利用再生能源、燃煤锅炉掺杂沼气燃烧的工艺。

背景技术

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。废气、废热是一种理想的可再利用能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业废弃物产出。

利用废气发电、供热是能源再利用的一种重要方式之一。许多化工行业，农村都有大量的沼气产生。沼气是有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而成的一种可燃性气体，其主要成份是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂），通常情况下，沼气中的甲烷（CH₄）含量为50%-70%，二氧化碳（CO₂）含量为30%-40%，其它气体含量很少，热值为21520KJ，相当于1.45m³煤气或0.69m³天然气的热值。最新研究显示，甲烷的温室效应是二氧化碳的23-25倍，所以甲烷的直接排放对环境造成的影响更为严重。另一方面，沼气本身是具有较高热值的可燃气体，以沼气为燃料，直接燃烧利用是能源的再利用也是减少污染物排放的有效途径之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的锅炉沼气混合燃烧工艺，达到合理利用沼气、避免其排到大气中对环境造成污染的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

燃煤锅炉掺杂沼气燃烧工艺，实现该工艺采用的系统包括水封系统、风机、变频器、燃气控制系统、防回火燃烧器、锅炉、回燃控制阀门及防回火设备，将沼气中的水分和杂质去除后输送至锅炉的炉膛内进行燃烧，其特征在于：沼气进入水封系统去除沼气中的水分和杂质后，通过风机进行整压和稳压，再经过稳焰器以增强着火的稳定性和燃烬性，并通过防回火燃烧器进入锅炉炉膛进行燃烧。

所述的风机为罗茨风机，共两台，一用一备，由燃气控制系统采用两台变频器分别控制。

所述的防回火燃烧器布置在锅炉炉膛的侧墙膜式壁上，并随膜式壁一起膨胀，燃烧器的空气风道和煤气通道均保证90～110mm的膨胀量。

所述的防回火燃烧器由燃烧器本体、配风器、稳焰器组成。

防回火燃烧器设有火检与气动快速切断阀连锁，实现灭火自动保护。

本发明具有以下有益效果：

1）低污染性：SO_x、NO_x排放浓度低，循环流化床锅炉还可实现炉内脱硫；

2）减轻温室效应：沼气作为燃料混烧时，可以使甲烷完全燃烧，大大减轻温室效应；

3）节能：沼气可以替代煤进行燃烧，减小燃料成本，从而达到节能的效果；

4）投资少见效快：沼气直接燃烧，无需复杂的前处理设备和昂贵的燃气轮机投资。

附图说明

图1为根据本发明实施的燃煤锅炉掺杂沼气燃烧工艺示意图。

图中，1-水封系统、2-罗茨风机、3-燃气控制系统、4-防回火燃烧器、5-锅炉、6-回燃控制阀门。

具体实施方式

以下结合附图介绍本发明详细技术方案：

本发明提供一种燃煤锅炉掺杂沼气燃烧工艺，将沼气中的水分和杂质去除后输送至锅炉的炉膛内进行燃烧。

如图1所示，实现该工艺采用的系统包括水封系统1、罗茨风机2、变频器、燃气控制系统3、防回火燃烧器4、锅炉5、回燃控制阀门6以及防回火设备，上述工艺包含以下步骤：

首先，沼气进入水封系统去除沼气中的水分和杂质，随后，通过罗茨风机进行整压和稳压，之后，经过稳焰器以增强着火的稳定性和燃烬性，最后通过防回火燃烧器送入锅炉炉膛进行燃烧。

罗茨风机共两台，一用一备，当其中一台加压风机出现故障时，另一台风机自动投入运行；两台罗茨风机由燃气控制系统采用两台变频器分别控制，两台变频器可以单独控制，单独运行。沼气采用罗茨风机进行加压，罗茨风机叶片经特殊材料涂层处理；由于沼气量的波动较大（沼气量波动范围400～800Nm³/h），因此，电机采用变频防爆电机，同时配备进、出口消音器。罗茨风机电机的工作频率由沼气入口处气体压力（气体压力由压力变送器输出线性信号）的大小来控制，保证风机前气体管道的压力在既定的范围内波动，使进气入口保持一定余压，以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物或抽瘪设备。