[发明专利]用于锅炉的双相燃料给料器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年4月11提交的、名称为“Dual Phase Fuel Feeder For Boilers(用于锅炉的双相燃料给料器)”的美国临时专利申请序列号61/810，960的优先权。该2013年4月11提交的、名称为“Dual Phase Fuel Feeder For Boilers(用于锅炉的双相燃料给料器)”的美国临时专利申请序列号61/810，960以全文引用的方式被纳入本文。

背景

以下涉及废弃产物、生质材料、其他可燃烧材料的燃烧，并且涉及将此种产物或材料馈入例如鼓泡流化床(bubbling fluidized bed,BFB)、或循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉的流化床锅炉或用于加煤机所射入的单元的燃料给料器，并且涉及燃烧此种产物和材料而采用此种给料器的流化床锅炉，并且涉及相关的技术。

于燃烧期间，燃料中的化学能转换成锅炉炉内的热能。热能经由锅炉的吸热表面所捕捉以产生蒸气。用于炉子的燃料包括广泛的固态、液态和气态物质。燃烧将燃料转变成大量的化学化合物。于某些用途，固态生质废弃副产物用作为用于流化床锅炉的燃料。

流化床锅炉是烧固体燃料的一种方式。一般而言，流化床锅炉包括由堆叠高度的固体颗粒所形成的床。流体化气体分配格网(例如开放底部系统或平坦地板系统)则定位在床底下。开放底部系统的特征在于间隔很宽的分配导管，其上安装了气泡盖以将压力下的流体化气体(典型为空气)加以分配以使床流体化。于平坦地板系统，分配导管形成锅炉的地板。在足够的气体速度下，固体颗粒展现像是液体的性质。

参考图1，已知设计的示范性鼓泡流化床(BFB)锅炉8(其可得自美国俄亥俄州巴伯顿的巴布科克和威尔科克斯发电集团)包括鼓泡床10，而燃料12经由包括空气扫过的喷嘴的给料器14递送到鼓泡床10上。流化床10适合包括固体颗粒，举例而言像是砂。气密的炉烟道(图1仅显示其下部)包括气密的水冷壁16、17。空气透过空气导管18而引入鼓泡床10，并且间隔开的气泡盖20有助于移除大的沉重材料。于床下灰烬移除系统22，沉重的材料向下移动并且在经由底部送料斗24移除到适合的搬运系统或类似者上(未显示)之前冷却。来自流化床10上之燃烧的热能则加热气体烟道壁管16、17中的水，其可以驱动蒸气发电机或其他有用的工作。于某些实施例，气体烟道管16、17中的水是在闭路的再循环路径中流动(其经常包括补足水线)。图1的示范性BFB锅8仅为范例，并且揭示的给料器系统和其他揭示的方面系轻易并入多样设计的流体他床锅炉，例BFB和CFB设计、加煤机所射入的单元等。于某些实施例，给料器14可以通过非水冷式耐火炉壁(譬如砖炉壁)而非穿过如图1的示范性实施例的管壁16，或者穿过任何其他类型的锅炉壁。考虑到给料器14所通过的炉壁包括额外特征，例如热绝缘材料、外罩等。

此种锅炉可以处理广泛的废弃材料，包括木材废弃物、树皮、造纸厂烂泥、回收纸、污水烂泥和多样的生质材料(例如来自玉米或其他生质的生产乙醇的蒸馏残留物)。对于BFB锅炉操作而言，给料器14应将燃料12递送到床10而不在悬浮中烧掉。这虽然对于固体燃料是比较直接的达成，但是更难以用液体燃料来达成，特别是如果它被雾化以增加其表面积的话。处理液体废弃物的既有做法是在递送液体/固体混合物到BFB锅炉之前将液体废弃物并入固体废弃物。然而，这做法使材料处理变得复杂，因为湿的混合物可以是难以移动和处理。另一既有的做法是将液体直接注入鼓泡床，典型是从地板来为之。这做法可以在床上产生不均匀的浓度和化学作用，而可以导致床材料的聚结。

会想要提供在锅炉(特别是流化床锅炉)中使用多重燃料来源的能力。这会扩大可使用的燃料范围。

发明内容