專利名稱：一種生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床直燃裝置，尤其是一種燃用樹葉、樹干、樹皮等生物質(zhì)的循環(huán)流化床直燃裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界能源需求量的迅猛增長，以煤、石油、天然氣為代表的常規(guī)能源將最終被開采殆盡。尋找一種可再生的新能源，是解決能源危機和環(huán)境問題的重要途徑。在眾多的可再生能源中，生物質(zhì)能以其資源儲量豐富、清潔方便和可再生的特點，具有極大的開發(fā)潛力。2007年我國發(fā)布的可再生恁個愿中長期規(guī)劃中明確指出了到2020年我國生物質(zhì)能裝機容量達到30GW的發(fā)展目標。循環(huán)流化床技術(shù)由于燃料適應(yīng)性廣、環(huán)保特性優(yōu)越、燃燒溫度控制在800°C附近可降低結(jié)焦和腐蝕問題，近年來在生物質(zhì)燃燒領(lǐng)域倍受人們的青睞和關(guān)注。然而與煤相比，生物質(zhì)具有揮發(fā)份含量高、氧含量高、固定碳含量低、著火點低、燃盡時間短、硫分含量低以及堿金屬和氯離子含量高等特點?，F(xiàn)有的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置如圖I所示，包括爐膛101、燃燒系統(tǒng)、給料裝置110、旋風(fēng)分離器102、返料系統(tǒng)、汽水加熱系統(tǒng)和彎折型的煙道，煙道由彎折的第一煙道、第二煙道和第三煙道組成，旋風(fēng)分離器102的上部出口與煙道的前段連通，煙道的后段內(nèi)依次安裝有過熱器103、107、再熱器104、省煤器105和空氣預(yù)熱器106，103、107、再熱器104、省煤器105和空氣預(yù)熱器106構(gòu)成汽水加熱系統(tǒng)，返料系統(tǒng)包括返料風(fēng)室、U型閥108和返料口，U型閥108位于返料風(fēng)室內(nèi)，旋風(fēng)分離器102的下部出口與返料風(fēng)室連通，返料系統(tǒng)的返料口與爐膛101的下部相連通，一次風(fēng)109從爐膛101底部吹入，二次風(fēng)113從爐膛101中部的側(cè)壁吹入，采用該常規(guī)的流化床設(shè)備進行直燃時，通常還存在如下問題I給料困難生物質(zhì)流動性能差、結(jié)構(gòu)松散，特別是甘蔗葉和甘蔗渣類高纖維含量物料的纖維韌性大，在輸送過程中容易纏結(jié)、抱團，形成團狀物料，造成堵塞現(xiàn)象。2堿金屬積灰、腐蝕問題生物質(zhì)燃料高的堿金屬含量導(dǎo)致對流受熱面容易形成高溫粘結(jié)灰，產(chǎn)生高溫堿金屬腐蝕問題。3燃燒適應(yīng)性問題由于生物質(zhì)燃料的多樣性以及季節(jié)性，其燃燒特性多變，特別對于潮濕、多雨季節(jié)，收集到的生物質(zhì)燃料水分含量高、熱值低，燃燒過程中出現(xiàn)爐壓波動、燃燒不充分、穩(wěn)定性差等問題。4磨損問題循環(huán)灰經(jīng)返料器落入爐膛中，由于返料口的傾斜角較大，一般在60°左右，流經(jīng)返料口的煙灰在重力和流化風(fēng)的作用下循環(huán)灰直接沖刷風(fēng)帽，容易對風(fēng)帽產(chǎn)生磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可直接燃燒樹葉、樹干、樹皮類生物質(zhì)的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，該燃燒裝置能夠有效解決生物質(zhì)給料中出現(xiàn)的堵料問題、緩解受熱面結(jié)焦和腐蝕、實現(xiàn)燃燒效率高，燃料適應(yīng)性廣等優(yōu)勢。本發(fā)明的上述目的通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，包括爐膛、燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、返料系統(tǒng)和彎折型的煙道，所述旋風(fēng)分離器的上部出口與所述煙道的前段連通，煙道的后段內(nèi)依次安裝有第一過熱器、第二過熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，所述的返料系統(tǒng)包括返料風(fēng)室、U型閥和返料口，U型閥位于返料風(fēng)室內(nèi)，旋風(fēng)分離器的下部出口與返料風(fēng)室連通，返料系統(tǒng)的返料口與爐膛下部相連通，其特征在于所述的燃 燒系統(tǒng)包含有富氧裝置，所述富氧裝置布置在爐膛中部的外壁上并且與爐膛相貫通，向爐膛內(nèi)補充氧氣以助燃，以提高生物質(zhì)燃料的燃燒效率。所述生物質(zhì)燃料切碎機通過皮帶將破碎的物料輸送到螺旋給料機，給料機連接爐膛，向爐膛輸送生物質(zhì)燃料；爐膛的煙氣出口連接旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的上部出口相連接爐膛的第一煙道，下部經(jīng)由U型閥與爐膛的密相區(qū)相聯(lián)。順著煙氣流向，在第一煙道后面設(shè)置了第二煙道、第三煙道。所述的第一煙道布置屏式過熱器，第二煙道自下而上設(shè)置對流過熱器、再熱器，第三煙道自上而下布置省煤器和空氣預(yù)熱器。本發(fā)明中，所述的富氧裝置包括依次相連的空氣分離器、高濃度氧氣風(fēng)箱，風(fēng)道和噴嘴，所述風(fēng)道設(shè)有閥門，所述空氣分離器的進口端連接一次風(fēng)管，空氣分離器分離高濃度氧氣進入所述的高濃度氧氣風(fēng)箱，所述噴嘴分成上下兩層并分別插入爐膛以向爐膛內(nèi)噴流氧氣。本發(fā)明中，所述的第一過熱器為中溫屏式過熱器，所述煙道在旋風(fēng)分離器的上部出口與中溫屏式過熱器之間的煙道段為漸縮煙道，以提高流經(jīng)此處的煙氣速率。本發(fā)明中，所述的返料系統(tǒng)的返料風(fēng)室在與所述U型閥對面處并排設(shè)置有兩個方形的布風(fēng)裝置，分別為高溫灰進口室的松動布風(fēng)裝置和出口室的流化布風(fēng)裝置，所述的松動布風(fēng)裝置和流化布風(fēng)裝置均設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的兩層風(fēng)帽，分別為內(nèi)層風(fēng)帽和外層風(fēng)帽，其中，內(nèi)層風(fēng)帽由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成一個同心圓，外層風(fēng)帽也由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成一個方形。所述的外層風(fēng)帽數(shù)量排列密度較大于內(nèi)層風(fēng)帽數(shù)量排列密度。本發(fā)明中，所述返料系統(tǒng)的返料口傾斜設(shè)置，返料口和水平面之間具有傾斜夾角Y，該傾斜夾角Y在20 30°之間，所述返料口與爐膛連接處的底部具有水平的落料平臺，所述返料口在朝向爐膛的方向設(shè)置有播料風(fēng)口。本發(fā)明中，所述煙道在再熱器和省煤器之間的轉(zhuǎn)彎煙道段設(shè)置有煙氣導(dǎo)流裝置，該煙氣導(dǎo)流裝置由3 5個導(dǎo)流片組成。本發(fā)明中，所述的給料系統(tǒng)包括依次連通的螺旋給料機、立管、輸料風(fēng)室和落料管，所述立管豎直設(shè)置，所述落料管斜向設(shè)置，所述立管上設(shè)有兩層用于向立管內(nèi)噴射風(fēng)的擾動風(fēng)噴嘴，分別為位于上層的第一層擾動風(fēng)噴嘴和位于下層的第二層擾動風(fēng)噴嘴，第一層擾動風(fēng)噴嘴水平布置，第二層擾動風(fēng)噴嘴斜向下設(shè)置，噴入角度和水平面之間具有傾斜夾角α。本發(fā)明中，所述傾斜夾角α在30 40°之間，所述兩層擾動風(fēng)噴嘴中每層噴嘴的數(shù)量為四個，均勻分布在立管的四周，第二層擾動風(fēng)噴嘴的噴射小孔大于第一層擾動風(fēng)噴嘴的噴射小孔，每一層噴射小孔的孔徑相同。本發(fā)明中，所述落料管上布置有不銹鋼風(fēng)冷套筒，與落料外壁之間形成密封式的換熱室，所述的落料管的外壁上布置有利于散熱的翅片，所述的風(fēng)冷套筒上設(shè)置有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述的進風(fēng)口和一次風(fēng)管連接，出風(fēng)口和二次風(fēng)管連接，所述落料管的尾端下部布置有播料機，有利于物料的播散。本發(fā)明中，所述落料管和水平面之間具有傾斜夾角P，該傾斜夾角P在60° 90°之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果 (I)本發(fā)明中在爐膛布置富氧裝置，作為燃燒氣氛的調(diào)節(jié)，從而為低熱值燃料燃燒提供助燃，增強燃燒穩(wěn)定性，提高燃燒效率。(2)本發(fā)明流化床直燃裝置采用漸縮管道連接旋風(fēng)分離器出口和中溫屏式過熱器，以提高煙氣速率，在煙道的水平通道中，由于煙氣溫度高，灰顆粒較軟，飛灰對受熱面的磨損較輕，從而提高中溫屏式過熱器的傳熱系數(shù)，提高鍋爐的熱效率。(3)本發(fā)明流化床直燃裝置爐膛煙道煙氣經(jīng)漸縮管道沖刷中溫屏式過熱器，由于煙速高，減少了中溫屏式過熱器的積灰，由于受熱面管壁外灰層存在堿金屬，有效降低了生物質(zhì)燃燒過程中堿金屬對受熱面的結(jié)焦和高溫腐蝕問題。(4)本發(fā)明流化床直燃裝置在U型閥的兩個布風(fēng)裝置中，在布置板的外層設(shè)置較高密度的風(fēng)帽數(shù)量，防止在U型閥體內(nèi)形成流化“死區(qū)”。(5)本發(fā)明流化床直燃裝置降低的返料口的傾斜度，與爐膛連接處設(shè)計成水平的落料平臺，并在返料口段處布置播料風(fēng)口相連，防止風(fēng)帽磨損、煙氣反竄；(6)本發(fā)明流化床直燃裝置在省煤器上部的煙道進口轉(zhuǎn)彎處布置煙氣導(dǎo)流裝置，引導(dǎo)煙氣均勻進入并降低煙氣的流速，降低對受熱面的磨損。(7)本發(fā)明流化床直燃裝置在給料機立管處布置兩層擾動風(fēng)噴嘴，能對各種不同種類的成團生物質(zhì)燃料起到擾動疏松分散的作用。(8)本發(fā)明流化床直燃裝置在給料機的落料管上布置不銹鋼風(fēng)冷套筒和播料機，防止物料在給料系統(tǒng)內(nèi)燃燒和堵塞，并回收熱量進入爐膛助燃。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中富氧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中漸縮煙道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的A-A剖視圖；圖6是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中U型閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的B-B剖視圖；圖8是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中返料口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖8的N向視圖；圖10是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置中螺旋給料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是圖11的C-C剖視圖13是圖11的D-D剖視圖。附圖標記說明101、爐膛；102、旋風(fēng)分離器；103、過熱器；104、再熱器；105、省煤器；106、空氣預(yù)熱器；107、過熱器；108、U型閥；109、一次風(fēng)；110、給料裝置；111、皮帶；112、切碎機；113、二次風(fēng)；114、水冷屏；I、爐膛；2、旋風(fēng)分離器；3、漸縮煙道；4、中溫屏式過熱器；5、再熱器；6、導(dǎo)流裝置；7、對流過熱器；8、省煤器；9、空氣預(yù)熱器；10、富氧裝置；10a、空氣分離器；10b、高濃度氧氣風(fēng)箱；10c、風(fēng)道；IOcU噴嘴；10e、閥門；11、二次風(fēng)；12、返料風(fēng)室；13、U型閥；14、松動布風(fēng)裝置；14a、內(nèi)層風(fēng)帽；14b、外層風(fēng)帽；15、流化布風(fēng)裝置；15a、內(nèi)層風(fēng)帽；15b、外層風(fēng)帽；16、播料風(fēng)口；16a、播料噴嘴；17、一次風(fēng)；18、返料口； 19、進風(fēng)口；20、播料機；21、落料管；21a、翅片；22、換熱室；23、出風(fēng)口； 24、風(fēng)冷套筒；25、密封盒；26、輸送風(fēng)室；27、立管；28、第二層擾動風(fēng)噴嘴；29、第一層擾動風(fēng)噴嘴；30、切碎機；31、皮帶；32、螺旋給料機；33、高溫屏式過熱器；34、煙氣溫度檢測器
具體實施例方式如圖2至圖13所示的一種生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，包括爐膛I、燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器2、返料系統(tǒng)、汽水加熱系統(tǒng)、空氣預(yù)熱系統(tǒng)和彎折型的煙道，旋風(fēng)分離器2的上部出口與煙道的前段連通，煙道的后段內(nèi)依次安裝有第一過熱器、第二過熱器、再熱器5、省煤器8和空氣預(yù)熱器9，第一過熱器為中溫屏式過熱器4、第二過熱器為對流過熱器7，返料系統(tǒng)包括返料風(fēng)室12、U型閥13和返料口 18，U型閥13位于返料風(fēng)室12內(nèi)，旋風(fēng)分離器2的下部出口與返料風(fēng)室12連通，返料系統(tǒng)的返料口 18與爐膛I下部相連通，燃燒系統(tǒng)包含有富氧裝置10，富氧裝置10布置在爐膛I中部的外壁上并且與爐膛I相貫通，向爐膛I內(nèi)補充氧氣以助燃，以提高生物質(zhì)燃料的燃燒效率。生物質(zhì)燃料由切碎機30通過皮帶31將破碎的物料輸送到螺旋給料機32，物料通過立管27和落料管21連接爐膛1，向爐膛I輸送生物質(zhì)燃料；爐膛I的煙氣出口連接旋風(fēng)分離器2，旋風(fēng)分離器2的上部出口相連接爐膛I的第一煙道、第二煙道煙道、第三煙道，第一煙道、第二煙道煙道、第三煙道依次連通，呈彎折的“幾”字型，其中，第一煙道布置中溫屏式過熱器4，第二煙道自下而上設(shè)置對流過熱器7、再熱器5，第三煙道自上而下布置省煤器8和空氣預(yù)熱器9，中溫屏式過熱器4、對流過熱器7、再熱器5、省煤器8和空氣預(yù)熱器9構(gòu)成了該直燃裝置的汽水加熱系統(tǒng)。
旋風(fēng)分離器2的下部出口與U型閥13的煙氣進口端相連，返料系統(tǒng)的返料風(fēng)室12在與U型閥13對面處并排設(shè)置有兩個方形的布風(fēng)裝置，分別為高溫灰進口室的松動布風(fēng)裝置14和出口室的流化布風(fēng)裝置15，松動布風(fēng)裝置14和流化布風(fēng)裝置15均設(shè)置有兩層風(fēng)帽，分別為內(nèi)層風(fēng)帽14a、15a和外層風(fēng)帽14b、15b，松動布風(fēng)裝置14和流化布風(fēng)裝置15中的兩層風(fēng)帽的設(shè)置和排布方式相同，其中，內(nèi)層風(fēng)帽14a、15a由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成一個同心圓，外層風(fēng)帽14b、15b也由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成一個方形，風(fēng)帽數(shù)量布置密度由內(nèi)至外遞增，防止U型閥形成流化“死區(qū)”。U型閥13的煙氣出口端與返料口 18連通，返料口 18傾斜設(shè)置，返料口 18和水平面之間具有傾斜夾角Y，防止風(fēng)帽磨損，該傾斜夾角Y為20。，并與爐膛I連接處設(shè)計成水平的落料平臺，返料口 18在朝向爐膛I的方向還設(shè)置有播 料風(fēng)口 16，防止煙氣向U型閥13反竄，返料口 18與爐膛I連通。所述的富氧裝置10包括依次相連的空氣分離器10a、高濃度氧氣風(fēng)箱10b，風(fēng)道IOc和噴嘴10d，風(fēng)道IOc設(shè)有閥門10e，空氣分離器IOa的進口端連接一次風(fēng)管，空氣分離器IOa分離高濃度氧氣進入高濃度氧氣風(fēng)箱10b，噴嘴IOd分成上下兩層并分別插入爐膛I以向爐膛I內(nèi)噴流氧氣。所述的閥門通過爐膛煙氣溫度檢測器34檢測的溫度控制進入爐膛I富氧氣氛流量，調(diào)節(jié)稀相區(qū)溫度在800°C內(nèi)。所述的富氧裝置10布置在水冷壁垂直方向的的1/2區(qū)域。本實施例中，爐膛煙道在旋風(fēng)分離器2的上部出口與中溫屏式過熱器4之間的煙道段為漸縮煙道3，以提高流經(jīng)此處的煙氣速率。爐膛煙道在再熱器5和省煤器8之間的轉(zhuǎn)彎煙道段設(shè)置有煙氣導(dǎo)流裝置6，該煙氣導(dǎo)流裝置6由3個導(dǎo)流片組成。所述的螺旋給料系統(tǒng)包括依次連通的螺旋給料機32、立管27、輸料風(fēng)室26和落料管21，立管27豎直設(shè)置，落料管21斜向設(shè)置，落料管21和水平面之間具有傾斜夾角β，該傾斜夾角β為60°，立管27上設(shè)有兩層用于向立管內(nèi)噴射風(fēng)的擾動風(fēng)噴嘴，分別為位于上層的第一層擾動風(fēng)噴嘴29和位于下層的第二層擾動風(fēng)噴嘴28，第一層擾動風(fēng)噴嘴29水平布置，能夠?qū)?jīng)此處的生物質(zhì)燃料進行疏松，防止生物質(zhì)燃料抱團，第二層擾動風(fēng)噴嘴28斜向下設(shè)置，在對生物質(zhì)燃料進行疏松的同時還起到對生物質(zhì)燃料加速的作用，使生物質(zhì)燃料更易進入爐膛I內(nèi)，第二層擾動風(fēng)噴嘴28和水平面之間具有傾斜夾角α，傾斜夾角α為30°，兩層擾動風(fēng)噴嘴中每層噴嘴的數(shù)量為四個，均勻分布在立管27的四周，第二層擾動風(fēng)噴嘴29的噴射小孔大于第一層擾動風(fēng)噴嘴28的噴射小孔，每一層噴射小孔的孔徑相同，兩層噴嘴小孔孔徑的比例是通過模擬立管流場進行計算確認。所述落料管21上布置有不銹鋼風(fēng)冷套筒24，與落料管21外壁之間形成密封式的換熱室22，落料管21的外壁上布置有利于散熱的翅片21a，風(fēng)冷套筒24上設(shè)置有進風(fēng)口 19和出風(fēng)口 23，安裝時外加落料管密封盒25，進風(fēng)口 19和一次風(fēng)管連接，出風(fēng)口 23和二次風(fēng)管連接，通過吸收落料管21的熱量進入爐膛助燃，落料管21的尾端下部布置有播料機20，有利于落料口物料的播散。本實施例中，返料口 18和水平面之間的傾斜夾角Y可以在20 30°之間取值，煙氣導(dǎo)流裝置6可以由3 5個導(dǎo)流片組成，第二層擾動風(fēng)噴嘴29和水平面之間的傾斜夾角α可以在30 40°之間取值，落料管21和水平面之間具有傾斜夾角β，該傾斜夾角β在60。 90。之間。本發(fā)明生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置運行時，煙氣流程如下生物質(zhì)燃料由切碎機30通過皮帶31將破碎的物料輸送到螺旋給料機32，物料通過立管27和落料管21連接爐膛1，向爐膛I輸送生物質(zhì)燃料。一次風(fēng)17由空氣預(yù)熱器9加熱后進入爐膛1，一次風(fēng)17作為流化風(fēng)作用與物料混合燃燒，提供燃燒所需的空氣；二次風(fēng)11由空氣預(yù)熱器9加熱后進入爐膛1，補充燃燒所需的空氣，強化對燃燒的擾動；富氧氣氛由噴嘴IOd射入爐膛，調(diào)節(jié)燃燒氣氛，為高水分、低熱值生物質(zhì)燃燒的燃燒提供助燃，增強其穩(wěn)燃以及燃燒效率。在爐膛I內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔庀蛏蠜_刷高溫屏式過熱器33，降低爐膛I出口處的溫度，有效降低煙道受熱面的結(jié)焦與腐蝕。煙氣由爐膛I出口進入旋風(fēng)分離器2，煙氣攜帶的細顆粒由旋風(fēng)分離器2收集下來，細顆粒一路進入U型閥13，高溫灰通過U型閥13進入返料口 18，再進入爐膛I ;旋風(fēng)分離器2的煙氣由上部通過進入水平煙道，再通過漸縮煙道3依次經(jīng)過第一煙道的中溫屏式過熱器4、第二煙道的對流過熱器7和再熱器5、第三煙道的導(dǎo)流裝置6、省煤器8和空氣預(yù)熱器9，漸縮管道3提高了煙氣的速率，由于煙氣溫度高，灰顆粒較軟，飛灰對受熱面的磨損較輕，從而提高中溫屏式過熱器4的傳熱系數(shù)，提高鍋爐的熱效率，降低過熱器的高溫腐蝕；導(dǎo)流裝置6引導(dǎo)煙氣均勻進入并降低煙氣的流速，降低對煙道末級受熱面的磨損。本發(fā)明的上述實施例并不是對本發(fā)明保護范圍的限 定，本發(fā)明的實施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，包括爐膛(I)、燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器(2)、返料系統(tǒng)和彎折型的煙道，所述旋風(fēng)分離器(2)的上部出口與所述煙道的前段連通，煙道的后段內(nèi)依次安裝有第一過熱器、第二過熱器、再熱器(5)、省煤器(8)和空氣預(yù)熱器(9)，所述的返料系統(tǒng)包括返料風(fēng)室(12)、U型閥(13)和返料ロ(18)，U型閥(13)位于返料風(fēng)室(12)內(nèi)，旋風(fēng)分離器(2)的下部出口與返料風(fēng)室(12)連通，返料系統(tǒng)的返料ロ(18)與爐膛(I)下部相連通，其特征在于所述的燃燒系統(tǒng)包含有富氧裝置(10)，所述富氧裝置(10)布置在爐膛⑴中部的外壁上并且與爐膛⑴相貫通，向爐膛⑴內(nèi)補充氧氣以助燃，以提高生物質(zhì)燃料的燃燒效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述的富氧裝置(10)包括依次相連的空氣分離器(10a)、高濃度氧氣風(fēng)箱(10b)，風(fēng)道(IOc)和噴嘴(IOd)，所述風(fēng)道(IOc)設(shè)有閥門(10e)，所述空氣分離器(IOa)的進ロ端連接一次風(fēng)管，空氣分離器(IOa)分離高濃度氧氣進入所述的高濃度氧氣風(fēng)箱(IOb)，所述噴嘴(IOd)分成上下兩層井分別插入爐膛⑴以向爐膛⑴內(nèi)噴流氧氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述的第一過熱器為中溫屏式過熱器(4)，所述煙道在旋風(fēng)分離器(2)的上部出口與中溫屏式過熱器(4)之間的煙道段為漸縮煙道(3)，以提高流經(jīng)此處的煙氣速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述的返料系統(tǒng)的返料風(fēng)室(12)在與所述U型閥(13)對面處并排設(shè)置有兩個方形的布風(fēng)裝置，分別為高溫灰進ロ室的松動布風(fēng)裝置(14)和出口室的流化布風(fēng)裝置(15)，所述的松動布風(fēng)裝置(14)和流化布風(fēng)裝置(15)均設(shè)置有兩層風(fēng)帽，分別為內(nèi)層風(fēng)帽和外層風(fēng)帽，其中，內(nèi)層風(fēng)帽由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成ー個同心圓，外層風(fēng)帽也由多個圓形風(fēng)孔構(gòu)成，多個圓形風(fēng)孔排列成ー個方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述返料系統(tǒng)的返料ロ(18)傾斜設(shè)置，返料ロ(18)和水平面之間具有傾斜夾角Y，該傾斜夾角Y在20 30°之間，所述返料ロ(18)與爐膛(I)連接處的底部具有水平的落料平臺，所述返料ロ(18)在朝向爐膛⑴的方向設(shè)置有播料風(fēng)ロ(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述煙道在再熱器(5)和省煤器(8)之間的轉(zhuǎn)彎煙道段設(shè)置有煙氣導(dǎo)流裝置出)，該煙氣導(dǎo)流裝置(6)由3 5個導(dǎo)流片組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述的給料系統(tǒng)包括依次連通的螺旋給料機(32)、立管(27)、輸料風(fēng)室(26)和落料管(21)，所述立管(27)豎直設(shè)置，所述落料管(21)斜向設(shè)置，所述立管(27)上設(shè)有兩層用于向立管內(nèi)噴射風(fēng)的擾動風(fēng)噴嘴，分別為位于上層的第一層擾動風(fēng)噴嘴(29)和位于下層的第二層擾動風(fēng)噴嘴(28)，第一層擾動風(fēng)噴嘴(29)水平布置，第二層擾動風(fēng)噴嘴(28)斜向下設(shè)置，噴入角度和水平面之間具有傾斜夾角ct。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在干所述傾斜夾角a在30 40°之間，所述兩層擾動風(fēng)噴嘴中每層噴嘴的數(shù)量為四個，均勻分布在立管(27)的四周，第二層擾動風(fēng)噴嘴(28)的噴射小孔大于第一層擾動風(fēng)噴嘴(29)的噴射小孔，每ー層噴射小孔的孔徑相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在干所述落料管(21)上布置有不銹鋼風(fēng)冷套筒(24)，與落料管(21)外壁之間形成密封式的換熱室(22)，所述的落料管(21)的外壁上布置有利于散熱的翅片(21a)，所述的風(fēng)冷套筒(24)上設(shè)置有進風(fēng)ロ(19)和出風(fēng)ロ(23)，所述的進風(fēng)ロ(19)和一次風(fēng)管連接，出風(fēng)ロ(23)和二次風(fēng)管連接，所述落料管(21)的尾端下部布置有播料機(20)，有利干物料的播散。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，其特征在于所述落料管(21)和水平面之間具有傾斜夾角P，該傾斜夾角P在60° 90°之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)循環(huán)流化床直燃裝置，包括燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、旋風(fēng)分離、返料系統(tǒng)、汽水加熱系統(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)，爐膛布置富氧裝置，作為燃燒氣氛的調(diào)節(jié)，從而為低熱值燃料燃燒提供助燃，能有效增強燃燒穩(wěn)定性，提高燃燒效率；旋風(fēng)分離器的上部出口與中溫屏式過熱器之間的煙道段采用漸縮管道提高煙氣流速，增強換熱效率；增加返料布風(fēng)裝置的外層風(fēng)帽數(shù)量密度防止形成流化“死區(qū)”；降低返料口的傾斜度和設(shè)置水平段，緩解風(fēng)帽磨損；在煙道尾部布置煙氣導(dǎo)流裝置，降低對受熱面的磨損；螺旋給料機立管處布置兩層擾動風(fēng)，有利于疏松分散物料，落料管布置風(fēng)冷套筒和播料機，防止物料在給料裝置內(nèi)燃燒和堵塞。
文檔編號F23C10/24GK102628590SQ201210075428
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者宋景慧, 廖艷芬, 湛志鋼, 郭紹德, 馬曉茜 申請人:華南理工大學(xué), 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院