[发明专利]一种新型输粉方式下煤粉锅炉掺烧气化细渣的系统及方法

说明书

本发明公开了一种新型输粉方式下煤粉锅炉掺烧气化细渣的系统及方法，主要包括气化细渣输送系统、高温高压雾化干燥系统和新型输粉系统。气化细渣输送系统包括依次连接的气化细渣储仓、正压给料机、膏体泵和输送管道；高温高压雾化干燥系统包括热一次风旁路和雾化装置，雾化空气由热一次风旁路引出，由增压风机提高压头后引至雾化装置，实现气化细渣的雾化和干燥；雾化装置出口气化细渣携带流输送管道，与煤粉管道通过混合装置相连，构成新型输粉系统，实现气化细渣携带流与煤粉气流的高效混合。本发明规避了气化细渣对输煤系统和磨煤机内部件的腐蚀；同步实现气化细渣的雾化和干燥；掺烧比例易于控制；避免了锅炉本体和磨煤机的改造。

技术领域

本发明属于火力发电及固体废弃物处置技术领域，具体涉及一种 新型输粉方式下煤粉锅炉掺烧气化细渣的系统及方法。

背景技术

随着煤气化技术的大规模推广，煤气化渣的产生、堆存和填埋量 越来越大，造成了严重的环境污染和土地资源浪费，对煤化工企业的 可持续发展造成不利影响，煤气化渣处理迫在眉睫。煤气化灰渣在固 体废弃物中的比例很大，对灰渣进行合理利用，不仅可以消除灰渣的 危害，还可以节约大量物质资源，变废为宝，是关系到煤化工行业绿 色可持续发展的重要方面，也是实现碳达峰、碳中和的重要方面。煤 气化渣综合利用主要包括建工建材、土壤水体修复、基于掺烧的残碳 利用、基于催化剂载体的高值化利用。气化细渣残碳含量较气化粗渣 高，导致建工建材掺量低、品质不稳定，经济和环境效益差。气化细 渣在碳材料开发利用、陶瓷材料制备等方面，虽然经济效益相对显著， 但均处于实验室研究阶段，成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市 场小等问题，无法实现规模化利用。

气化细渣含碳量高是其难以利用的原因之一，对高含碳量气化细 渣进行循环掺烧，不仅利用了其中的碳资源，而且使高碳渣转变成低 碳渣，有利于气化渣的建材化利用。气化细渣水分高，粘性大，可借 助膏体泵通过管道输送系统直接引入循环流化床锅炉内进行掺烧，也 可对气化细渣进行预干燥后引入输煤系统。由于气化细渣水分含量高， 通过预干燥处理工艺需消耗大量蒸汽等干燥介质，运行成本较高，同 时易引发粉尘二次污染；同时，气化细渣通过烘干设备干化后掺入原 煤送至锅炉进行燃烧，常会堵塞破碎设备和煤仓，掺烧比例较低。

煤粉锅炉是以煤粉为燃料的锅炉设备，它具有燃烧迅速、完全、 容量大、效率高、适应煤种广，便于控制调节等优点。采用煤粉锅炉 掺烧气化细渣，极大地拓宽了气化细渣处理路径，实现气化细渣更大 范围的资源化综合利用，减少了环境污染。但目前煤粉锅炉直接掺烧 气化细渣的技术尚不成熟。

气化细渣含水率较高，传统输送方式将导致输煤系统和给煤系统 的堵塞，对给煤机皮带造成粘连，引发给煤不畅，造成机组负荷波动。

气化装置合成气中包含大量氯化物，合成气经过各级洗涤和闪蒸 工序时，由于氯离子不易与其他物质发生反应，不易沉淀，也不会被 分解，最终相当一部分氯化物进入气化细渣中，使得气化细渣具有较 强的腐蚀性。若将气化细渣直接引入磨煤机，将加速磨煤机内部件如 磨辊、磨盘、分离器等的腐蚀和磨损；气化细渣含水率高，进入磨煤 机将对制粉系统干燥出力产生较大影响。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供了一种新型输粉方式下煤 粉锅炉掺烧气化细渣的系统及方法，通过采用加压泵送装置、高温 高压雾化干燥装置、新型输粉方式将气化细渣引入煤粉锅炉炉膛， 借助高温、高混合强度的气流，促进气化细渣的高效燃烧转化，实 现气化细渣规模化消纳和高值化利用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型输粉方式下煤粉锅炉掺烧气化细渣的系统，包括气化细 渣输送系统、高温高压雾化干燥系统和新型输粉系统；

所述气化细渣输送系统包括储存成品气化细渣的气化细渣储仓2， 气化细渣储仓2通过正压给料机3、膏体泵4经输送管道5与高温高 压雾化干燥系统相连；