[发明专利]一种含湿生物质燃料的悬浮催化氧化无焰燃烧装备

说明书

一种含湿生物质燃料的悬浮催化氧化无焰燃烧装备，包括分解炉、布喂料器、计给料器、含湿生物质燃料仓、输送机Ⅰ、均质机、计给料泵、催化助燃剂储罐、输送机Ⅱ和粉碎机，所述输送机Ⅱ分别与粉碎机的卸料口、均质机的进料口相连，所述计给料泵通过管道与催化助燃剂储罐的出口、均质机的雾化喷淋进液管相连通，所述输送机Ⅰ分别与含湿生物质燃料仓的进料口、均质机的卸料口相连，所述含湿生物质燃料仓的底部出料口与计结料器相连，所述计结料器与布喂料器相连，所述布喂料器与分解炉内相连通。本发明可低成本利用含湿生物质燃料作为水泥生产用替代性燃料，且不影响窑系统工况、不会造成熟料产量损失。

技术领域

本发明涉及一种含湿生物质燃料的燃烧装备，具体涉及一种含湿生物质燃料的悬浮催化氧化无焰燃烧装备。

背景技术

生物质燃料是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在整个能源系统占有重要地位，使用可再生的生物质燃料，可有效地保护环境，但我国每年有大量的农作物果枝、秸秆等含湿植物纤维燃料弃置在地间地头，由此造成的危害触目惊心，尤其是每年夏收秋收期间，由于秸秆露天焚烧，我国境内从南到北浓烟滚滚、空气环境急剧恶化，影响所及，高速公路封闭、运河停航、飞机迫降他处，秸秆焚烧引发的火灾破财伤人致死人命的恶性事件每年均有发生。

利用生物质能的生物质燃烧技术是将生物质原料直接送入燃烧设备燃烧，利用燃烧过程中放出的热量，或将生物质先气化、液化后再利用的技术方法。按照燃料分类，可将生物质燃烧技术分为生物质的直接燃烧技术及生物质和矿物燃料（煤、油）混合燃烧技术。生物质直接燃烧技术是一种通过燃烧把生物质能转换成为热能的古老的能源转换技术，一直沿用至今，随着文明和科技的进步，燃用生物质的设备设施和方式在不断的改进，生物质直接燃烧技术的装备主要包括炉灶、锅炉等。 生物质和煤或油的混合燃烧技术是目前比较热门的技术，目前主要应用于生活垃圾等废弃物的焚烧处理，主要有盘式炉、流化床炉、炉排炉、层燃炉。但不论是现有的生物质直接燃烧技术还是混合燃烧技术，所用生物质都需要先经必要的干燥（晒干或烘干）处理，干燥加工处理后的生物质具有燃点低、燃烧速度快的优势，但晒干需要很大的场地和阳光，还需要大量的人工，而烘干需要热耗和电耗。

当前，国内在生物质燃烧应用研究方面主要集中于生物质的气化、固化、热解和液化等，且财政支持的大量相关实际项目正在实施中，而关于生物质直接燃烧技术方面进展并不是很顺利。而在国外，生物质气化、液化项目并不太受关注，生物质直燃技术尤其是生物质直燃发电技术在国外的应用已取得快速发展且已相当成熟，因为生物质气化、液化需要外热源和二次能源电，必然导致利用成本增加，无法产生直接利益。生物质直燃技术发电，处理的生物质大部分是经干燥加工处理的农林废弃物、木材厂、造纸厂的残余物等或其成型燃料，且已经有各类生物质燃烧的专用设备以及其应用技术。如专门针对燃烧林木业废弃材料的蒸汽锅炉、生物质流化床炉。我国亦于20世纪90年代初开始对生物质流化床锅炉的探索，如哈工大开发的用于燃用稻谷壳、木屑等生物质废弃物的系列生物质流化床锅炉，也开发了能够燃烧各种林业废弃物的层燃式锅炉。 但国内外所有应用均采用经干燥粉碎处理加工的生物质燃料，或经干燥、粉碎、成型加工的生物质成型燃料，主要设备为烘干、破碎、成型等装备系统。生物质成型燃料有棒状、块状和颗粒状等形状。但成型燃料的最大的缺陷是加工难，加工设备损坏过快，加工的成型燃料能耗高、成本高，且成型燃料燃烧时与空气接触面积较小，燃烧速率慢，燃烧温度较低。中国的余有芳等在棉杆成型燃料燃烧实验中获得的最高温度为720℃。