[发明专利]一种气化飞灰利用系统及方法

权利要求书

1.一种气化飞灰利用系统，其特征在于，包括飞灰制备型煤系统和型煤在层燃炉中的燃烧系统；其中，

飞灰制备型煤系统包括煤仓(1)、磨煤机(2)、气化飞灰仓(3)、液体粘结剂桶(4)、煤粉-飞灰混合仓(5)、搅拌器(6)和型煤成型装置(7)；

型煤在层燃炉中的燃烧系统包括型煤斗(8)、一次风室(9)、送风机(22)、循环烟气室(10)、第一循环风机(23)、炉排(11)、二次风喷嘴(13)、第二循环风机(24)、燃尽风喷嘴(14)、燃尽风管道(15)、省煤器(17)、气固分离器(18)、除尘器(19)、脱硫装置(20)、烟囱(21)、蒸汽出口(26)和热水出口(27)；

搅拌器(6)设置在煤粉-飞灰混合仓(5)内，煤仓(1)通过输送管道与磨煤机(2)的上入口相连，磨煤机(2)的出口与煤粉-飞灰混合仓(5)的入口相连，同时，气化飞灰仓(3)、液体粘结剂桶(4)的出口分别与煤粉-飞灰混合仓(5)的入口相连，煤粉-飞灰混合仓(5)的出口与型煤成型装置(7)的入口相连，型煤成型装置(7)的出口与型煤斗(8)的入口相连，型煤斗(8)的出口与层燃炉的炉排(11)相连；送风机(22)的入口与空气相连，出口与一次风室(9)的入口相连，第一循环风机(23)的入口与烟气管道相连，出口与循环烟气室(10)的入口相连，第二循环风机(24)的入口与烟气管道相连，出口与二次风喷嘴(13)相连，燃尽风管道(15)的入口与空气相连，出口与燃尽风喷嘴(14)相连；蒸汽出口(26)、热水出口(27)均与锅筒相连；省煤器(17)设置在尾部烟道，尾部烟道的出口与气固分离器(18)的入口相连，气固分离器(18)的气体出口与除尘器(19)的入口相连，气固分离器(18)的固体出口与型煤斗(8)的入口相连，除尘器(19)的出口与脱硫装置(20)的入口相连，除尘器(19)的出口与烟囱(21)、第一循环风机(23)和第二循环风机(24)的入口相连。

2.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，煤粉和飞灰混合制成的型煤(12)呈多孔球形，孔为径向分布的锥形孔。

3.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，来自除尘器(19)后的部分热烟气被送入型煤成型装置(7)，用于干燥型煤，节省外部热源提供的热量。

4.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，层燃炉包含两个风室，一个为一次风室(9)，室内布置通过送风机(22)送入的空气，一个为循环烟气室(10)，室内布置来自除尘器(19)后的烟气；空气供给炉排前段的型煤燃料，促进型煤的脱挥发分和燃烧，烟气供给炉排后段的焦炭，降低了燃烧气氛的氧浓度，降低NO_x的生成。

5.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，二次风喷嘴设置在炉膛喉口处，来自除尘器(19)后的部分烟气通过二次风喷嘴喷入炉膛，强化换热。

6.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，烟气经气固分离器后，固体部分通过飞灰输送管道(25)进入煤粉-飞灰混合仓(6)，进而在型煤成型装置(7)中进行二次成型，重新参加燃烧，进一步降低飞灰含碳率，提高燃料的燃烧效率。

7.根据权利要求1所述的一种气化飞灰利用系统，其特征在于，空气经燃尽风管道(15)进入燃尽风喷嘴(14)，进而喷入炉膛。

8.一种气化飞灰利用方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至7中任一项所述的一种气化飞灰利用系统，包括如下步骤：

1)煤仓(1)中的煤进入磨煤机(2)进行磨制成粉，煤粉、飞灰和液体粘结剂在煤粉-飞灰混合仓(5)中进行充分混合，并在搅拌器(6)的作用下搅拌均匀，进而在型煤成型装置(7)中干燥成型，干燥热源为型煤燃烧后的热烟气，热烟气取自除尘器后、脱硫装置前的烟气管道；

2)飞灰与煤粉制得的型煤从型煤成型装置(7)的出口进入型煤斗(8)中，从型煤斗落到炉排(11)，空气通过送风机(22)进入一次风室(9)，一次风通过炉排(11)和型煤(12)进入炉膛，型煤在链条移动的过程中接触空气进行脱挥发分和燃烧，来自除尘器后、脱硫装置前的烟气进入循环烟气室(10)，烟气通过炉排(11)进入炉膛，降低了局部氧浓度，未燃尽的型煤在缺氧性气氛下燃烧，显著降低了NO_x的生成；

3)部分来自除尘器后、脱硫装置前的烟气经二次风喷嘴(13)在炉膛喉口处喷入炉膛，增加了燃烧气氛的混合，强化了燃烧，二次风量约为总风量的5％；

4)空气经燃尽风管道(15)进入燃尽风喷嘴(14)，进而喷入炉膛，结合炉膛空气分级和燃烧后期局部补氧，挺高了型煤的燃尽率，进一步降低NO_x的生成；

5)完全燃烧后的烟气依次经过锅筒、省煤器(17)，进入气固分离器(18)，固体通过飞灰输送管道(25)进入煤粉-飞灰混合仓(6)，进而在型煤成型装置(7)中进行二次成型，重新参加燃烧，进一步降低飞灰含碳率，提高燃料的燃烧效率；气固分离器(18)中分离出来的气体进入除尘器(19)，经除尘后的烟气有四种使用路径：部分通过第一循环风机(23)进入循环风室(10)，从而进入炉膛，为降低燃烧气氛的局部氧浓度，从而降低NOx的生成，部分进入型煤成型装置(7)进行干燥型煤，节约了外部热源的热量，部分通过第二循环风机(24)进入二次风喷嘴喷入炉膛，造成扰动，强化了炉内燃烧，剩余部分进入脱硫装置(20)，脱硫处理后经烟囱排入大气；

高温烟气将锅筒中的工质水加热至蒸汽或热水，通过蒸汽出口(26)用作进行供热，或者通过热水出口(27)进行供热或作为生活用水。