[实用新型]生物质直燃变速混合循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及循环流化床锅炉技术和生物质能源技术领域，具体涉及一种生物质直燃变速混合循环流化床锅炉。

背景技术

随着经济和社会的发展，环境污染日趋严重，环境保护刻不容缓。2014年国家新修订的《环境保护法》正式颁布，提出国家采取有利于节约和循环利用资源、保护和改善环境、促进人与自然和谐的经济、技术政策和措施，使经济社会发展与环境保护相协调；提倡科学处置农作物秸秆等农业废弃物。

据2013年统计数据，煤炭在一次能源消费中的占比超过65％，是造成大气污染的主要因素之一。其中SO₂、NO_x、CO₂的排放是造成酸雨、温室效应的主要原因。国家提出相关规划，到2020年，将煤炭在一次能源中的消费比例下降到62％以内。

随着生物质燃料的开发利用，引起了行业的巨变，带来了革命性的变化。生物质的产生是植物通过光合作用，生长形成的，基本不含S，只含有少量的N，CO₂“零排放”；生物质燃料灰含量小，灰渣排放少，体积减量大；生物质灰渣的活性高，可利用价值高。生物质燃料是燃煤的一个重要替代品。

中国是个农业大国，每年的农作物废弃物数量庞大，大多就地焚烧、掩埋、丢弃，利用率不高，也造成了极大的污染。所以生物质的利用前景广阔，生物质燃料的开发和利用将带来巨大的社会效益、经济效益、环保效益。目前用于锅炉燃料的生物质有：森林薪材、秸秆、稻壳、玉米芯、烟叶梗、糠醛渣、酒糟等等，并且还在继续研发和探索新的生物质燃料。

生物质锅炉是利用生物质能源的有效方法之一，其中高倍率循环流化床锅炉是利用最多的一种，受到国家的重点支持发展。在高倍率循环流化床锅炉燃用生物质燃料的研发利用过程中，也存在诸多问题，主要有：炉膛和高温分离器的结焦、尾部受热面的积灰、受热面的磨损等。

发明内容

针对生物质燃料的利用现状，生物质燃料的特点，以及在利用中存在的诸多问题，发明了生物质直燃变速混合循环流化床锅炉。包含生物质给料口1，炉膛2，第一回程3，第二回4，第三回程5，U型分离器6，中温旋风分离器7，过热器8，省煤器9，空气预热器10。

其特征在于：1)锅炉为变速混合循环流化床锅炉，炉膛下部截面积大于上部截面积，烟气速度下部小于上部烟气速度，形成变速混合；2)生物质给料口采用风冷、负压给料，不回火、不冒烟，给料通畅；3)第二回程和第三回程形成U型分离器；4)燃用生物质燃料；5)炉膛温度低，不易结焦；6)中温旋风分离器中烟气温度低，不易结焦；7)尾部受热面(过 热器、省煤器、空气预热器)管子采用卧式、横向大节距、顺列布置，烟气速度适中，不易积灰，不易磨损。

附图说明

图1是本实用新型生物质直燃变速混合循环流化床示意图。

图中：1-生物质给料口，2-炉膛，3-第一回程，4-第二回程，5-第三回程，6-U型分离器，7-中温旋风分离器，8-过热器，9-省煤器，10-空气预热器。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

生物质直燃变速混合循环流化床锅炉，包含生物质给料口1：采用风冷，负压给料；炉膛2：炉膛四周为全膜式壁结构；第一回程3：由炉膛上部前墙水冷壁、左右侧墙水冷壁、后墙水冷壁组成；第二回程4：由第一隔墙和第二隔墙组成；第三回程5：由第二隔墙和第三隔墙组成；U型分离器6：由第二回程下部和第三回程下部形成U转弯分离器；中温旋风分离器7：重型炉墙形式或膜式壁形式；过热器8：由高温过热器、低温过热器、减温器组成；省煤器9：由高温省煤器、低温省煤器组成；空气预热器10：由高温空气预热器、低温空气预热器组成。

本实用新型在安装制作时，炉膛四周，风室，第一、二、三隔墙全部由膜式壁组成，膜式壁下端都设有进口联箱，出口设有出口联箱，安装完毕后，通过下降管连接锅筒和进口联箱，通过上升管连接出口联箱和锅筒，形成完整的汽水循环回路；锅筒出来的饱和蒸汽经过蒸汽引出管进入尾部过热器进口联箱，经过换热、减温过程后，由过热器出口联箱引出，供给热用户；锅炉给水通过给水管道进入尾部省煤器进口联箱，经过换热后，由省煤器出口联箱引出进入锅筒。

本实用新型在使用时，生物质燃料由炉前给料口进入炉膛，在流化床上燃烧。一次风经过空气预热器加热后，由热风道引入流化床下部风室，由风帽布风进入炉膛参加流化和燃烧过程。二次风经空气预热器加热后，由热风管道引入流化床上部，进行助燃和扰动。经过强烈扰动，混合，燃烧后形成的烟气夹杂着烟尘，依次经过炉膛、第一回程、第二回程、U型分离器、第三回程、中温旋风分离器和尾部受热面，并完成于各受热面之间的换热。烟气经过U型分离器时，通过惯性分离完成烟气与灰尘的初步分离，分离后的灰尘由分离器下部重新引入炉膛，继续参加燃烧。经过初步分离的烟气进入中温旋风分离器后，通过高效的离心分离后，分离出的灰尘由分离器下部通过管道引入炉膛继续参加燃烧，分离后的烟气则进入尾部烟道，继续进行换热。