[发明专利]煤和生物质的混烧利用装置及方法

权利要求书

1.一种煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：包括机械-空气组合加料系统、柴油燃烧加热系统、生物质和煤炭回料系统、流化床系统、排渣系统和烟气监测系统；

其中，所述流化床系统包括流化床（16），流化床（16）外壁设置有双螺旋加热管（19），内壁设有一级挡板（17）和二级挡板（18），底部连接排渣系统；

所述排渣系统包括依次连接的电磁阀（13）、柔性连接装置（14）和底渣仓（15）；

所述机械-空气组合加料系统包括料仓（10），所述料仓（10）上方设有煤加料口（5）、变频电动机（6）和生物质加料口（7），料仓（10）内部设有煤加料孔道（9），料仓（10）下方内侧壁上设有风帽（8），料仓（10）底部为出料口，通过螺旋加料杆（11）与流化床（16）相连；

所述柴油燃烧加热系统包括柴油罐（3），所述柴油罐（3）连接柴油燃烧室（4），燃烧室（4）的空气入口与联箱（2）相连，联箱（2）与鼓风机（1）相连；燃烧室（4）的空气出口连接双螺旋加热管（19）的入口，双螺旋加热管（19）的出口连接流化风换热器（12）；

所述生物质和煤炭回料系统包括依次相连的一级旋风除尘器（20）和二级旋风除尘器（21），所述一级旋风除尘器（20）与流化床（16）的顶部连接，一级旋风除尘器（20）和二级旋风除尘器（21）的底部均与回料仓（22）相连，回料仓（22）通过回料腿与流化床（16）的中下部连通，二级旋风除尘器（21）连接布袋除尘器（23）；

所述烟气监测系统包括依次连接的布袋除尘器（23）、引风机（24）和烟囱（25），其中烟囱（25）外排出装有烟气监测系统（26）。

2.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述联箱（2）与流化风换热器（12）连接，流化风换热器（12）分别与布袋除尘器（23）和流化床（16）底部风入口相连。

3.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述联箱（2）与料仓（10）下方位于风帽（8）底部的位置连通。

4.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述的煤加料口（5）与煤料孔道（9）连通，煤料孔道（9）的数量为2个，呈左右分布，煤料孔道（9）的下端为楔状；两个煤料孔道（9）能够在变频电动机（6）的带动下沿着水平方向进行圆周转动，转速为15-30r/min；风帽（8）在料仓（10）下方内侧壁上呈四周平均分布，共有8个。

5.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述的双螺旋加热管（19）包括上行螺旋管和下行螺旋管，其中上行螺旋管是高温烟气从流化床底部到顶部，下行螺旋管是高温烟气从流化床顶部到底部。

6.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述的一级挡板（17）设置于流化床（16）内壁的中间位置，其与流化床（16）内壁的夹角为15度；所述的二级挡板（18）设置于流化床（16）烟气排放出口附近，其与流化床（16）内壁的夹角为22.5度。

7.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述柔性连接装置（14）的最大耐温高度1200度，底渣仓（15）设有与空气相通的管道孔。

8.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述的一级旋风除尘器（20）和二级旋风除尘器（21）下方均设有闸阀开关。

9.根据权利要求1所述的煤和生物质的混烧利用装置，其特征在于：所述烟气监测系统（26）通过管道与柴油燃烧室（4）连接，管道上设有闸阀开关。

10.一种基于权利要求1-9任一所述装置的煤和生物质的混烧利用方法，其特征在于：

机械-空气组合的加料系统中，风帽（8）和煤料孔道（9）通过空气和煤料孔道的机械搅动，合围成一个煤和生物质的均匀混合区，煤料孔道（9）在变频电动机（6）的作用下进行转动，混合均匀的物料通过螺旋杆（11）的作用进入到流化床（16）中；

低温空气经过流化风换热器（12）后，变为高温的流化风进入到流化床（16）底部，煤和生物质在流化风作用下进行流化燃烧；物料流化开始上升，在一级挡板（17）和二级挡板（18）的作用下，上升的物料受到挡板的影响产生水平运动，促进混合；同时部分物料在挡板的作用下又重新返回到密相区再次燃烧；燃烧后的残渣在电磁阀（13）的控制下，经过柔性连接装置（14）进入到底渣仓（15）；

物料在流化床内流化燃烧时，柴油燃烧室（4）内的柴油燃烧提供的高温烟气进入到双螺旋加热管（19）中，对流化床（16）进行加热，促进燃烧；其中，高温烟气首先进入到上行螺旋管，高温烟气从流化床底部上升到顶部，然后进入到下行螺旋管，高温烟气再从流化床顶部到底部；最后流出的高温烟气进入到流化风换热器（12）中，把热量传递给鼓风机（1）中出来的低温空气，冷却后的烟气最后进入到布袋除尘器（23）；

部分未经充分燃烧的煤和生物质，随同烟气进入到一级旋风除尘器（20）和二级旋风除尘器（21），在旋风除尘器的作用下，固体物料进入到回料室（22），重新返回到流化床（16）中，进行二次燃烧；

经过旋风除尘器分离的烟气和换热后的烟气一同进入到布袋除尘器（23），在引风机（24）的作用下，通过烟囱（25），进入烟气监测系统（26），当烟气达标时及时排出，如果烟气不达标，烟气重新回到柴油燃烧室（4）内进行再次燃烧。