[发明专利]煤块层燃与生物质气化喷燃相结合的链条炉复合燃烧系统

说明书

本发明公开一种煤块层燃与生物质气化喷燃相结合的链条炉复合燃烧系统，包括链条炉、热交换器、混合器以及低碳气化炉，低碳气化炉连接在混合器与链条炉之间，其包括位于其一侧上的生物质气出口管，低碳气化炉内生成的生物质气通过生物质气出口管进入链条炉内完成燃烧，从链条炉排出的烟气一部分进入热交换器与空气实现热交换，另一部分进入混合器而与空气混合形成混合气，混合气一部分用于生物质料的气化，另一部分经由低碳气化炉的生物质气出口管进入链条炉。本发明可以充分提高能源利用率、适应不同功率设备的需求并且适于对现有的链条锅炉进行改造升级。

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃烧系统，特别涉及一种复合式锅炉燃烧系统。

背景技术

链条炉是目前广泛应用的一种高机械化程度层燃炉，是多用于工业生产的小容量或者中等容量炉型。链条炉的炉排以链条式履带状排布，煤块在移动过程中完成燃烧，燃烧工况相对稳定，烟尘排放浓度可控度较高。然而，由于其链条式排布方式，沿着炉排排布的长度方向上燃料层有明显的燃烧分区，并且链条炉多采用煤块为燃料，然而煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生资源，在人类大规模的开采下已逐渐枯竭。另外，这些燃料在燃烧时会向空气中排放大量的有毒有害气体，造成大气严重污染。并且，仅采用煤块作为燃烧原料的链条炉热效率较低，热量损失大。为此，能源领域专家正努力寻找可再生的清洁燃料来代替化石能源。

生物质燃料(简称BMF，比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)具有以下几个特点：1、BMF的能量来自于其生长时对自然界CO₂的吸收，因此BMF具有CO₂生态“零”排放的特点；2、BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15％左右，是典型的低碳燃料；3、BMF的含硫量比柴油还低，仅为0.05％，不需设置脱硫装置就可实现SO₂的排放；4、BMF的灰份仅为1.8％，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；5、BMF含氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的NO_X；6、BMF来源于农林废弃物，原料分布广泛多样，成本低，循环生长，取之不尽用之不竭，是典型的循环经济项目。

生物质燃料技术的研究与开发己成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直接燃烧在相当长的历史时期是我国生物质能利用的主要方式。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括有生物质—沼气转换和生物质—乙醇转换等。

生物质气化是以生物质为原料，在气化剂作用下，通常以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作为气化剂(也称为气化质)，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体成分主要包括H₂、CH₄和CO等，通常将这种可燃气体称为生物质燃气。

相对于其它的生物质利用技术而言，生物质气化技术是一种广泛使用的生物质能量转化方式。其特点主要包括能量转化效率高，设备简单，投资少，运行操作容易，不受地区、燃料种类和气候的限制。生物质的气化过程主要在气化炉中进行，由于气化炉的类型、气化反应条件、工艺流程、气化剂的种类、原料的性质和粉碎粒度等条件的不同，其气化反应过程也不尽相同。但生物质气化过程在不同条件下的基本包括：C+O₂＝CO₂；CO₂+C＝2CO；H₂O+C＝CO+H₂等。