[发明专利]一种焚烧煤矸石耦合CFB锅炉机组发电的装置及方法

说明书

本发明提供了一种焚烧煤矸石耦合CFB锅炉机组发电的装置及方法，涉及固废资源化处理技术领域，包括焚烧室、分离器和混合风箱，煤矸石固废在焚烧室内燃烧放热，将热量传给烟气，烟气经分离器分离出携带的颗粒后，进入混合风箱加热CFB锅炉机组的二次风，被加热后的二次风将煤矸石固废放出的热量耦合再进入CFB锅炉机组进行发电，无需新增烟气处理系统，大大降低了煤矸石固废处理的投资成本，同时利用本发明能够节约一次能源，不新增碳排放。

技术领域

本发明属于固废资源化处理技术领域，尤其涉及一种焚烧煤矸石耦合CFB锅炉机组发电 的装置及方法。

背景技术

煤矸石固废是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生 的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。

目前市场上对煤矸石固废的利用主要有掺烧、制砖、生产轻骨料、生产水泥等，这些都 对煤矸石固废的发热量有较为严苛的要求，通常要求煤矸石固废热值在1200kcal/kg以上，导 致非常多热值在1200kcal/kg以下的煤矸石固废无法被利用，除掺烧外，其余利用方法没有充 分利用煤矸石固废产生的热量，对一次能源来说是一种浪费。

CFB锅炉机组掺烧煤矸石固废，是近几年兴起的一种煤矸石固废综合利用新措施，能够 长时间较大量的处理煤矸石固废，并能高效的回收焚烧热量，是目前煤矸石固废处置的一种 高效技术手段，但由于煤矸石固废热值低，灰分很高，直接掺烧对CFB锅炉的排渣系统和防 磨提出了非常高的要求，导致CFB锅炉掺烧煤矸石固废比例很难进一步提高，不能进一步扩 大掺烧煤矸石固废带来的收益。

而采用煤矸石固废独立焚烧的方式，由于煤矸石固废的特性，要想大规模焚烧并利用煤 矸石固废，需要对焚烧装置的防磨和排渣进行特殊设计，同时必须上一整套烟气处理设施， 投资巨大，可靠性难以保证，投资回报率低。另一方面，虽然国家鼓励扩大大宗固废的处理 能力，但在“碳达峰、碳中和”的双碳目标下，采用煤矸石独立焚烧的方式，将新增大量碳 排放。

发明内容

本发明所要解决的问题是：煤矸石固废利用率低，固废处理成本高、能高耗、掺烧比例 低，新增碳排放。本发明的目的在于提供一种焚烧煤矸石耦合CFB锅炉机组发电的装置及方 法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种焚烧煤矸石耦合CFB锅炉机组发电的装置，包括焚烧 室、分离器和混合风箱，所述焚烧室的上部通过连接烟道与所述分离器连接，所述分离器通 过出口烟道与所述混合风箱连接，所述混合风箱上设置烟气进口、二次风进口和混合风出口， 所述二次风进口与CFB锅炉的二次风风道连接，所述混合风出口与混合风道连接，所述混合 风道与CFB锅炉机组连接。

混合风箱的一端设有烟气进口、二次风进口，另一端设有混合风出口，经分离后的高温 烟气与二次风混合后的混合风通过混合风道与CFB锅炉机组直接耦合，共用原CFB锅炉机 组的烟气处理设施，无需新增烟气处理系统，大大降低了煤矸石固废处理的投资成本。

进一步地，所述焚烧室的下部设有布风板和排渣口，所述布风板与一次风室连接。

进一步地，所述分离器为旋风分离器，所述分离器的下部与回料器连接，所述回料器与 所述焚烧室通过回料腿连接，所述分离器的上部与带有中心筒的出口烟道连接，所述出口烟 道与所述混合风箱上的烟气进口连接。

其中，回料器的作用是把返料流化起来，回料腿的作用是负责返料。

中心筒的作用是提高分离效率。

进一步地，所述一次风室的一侧设有进风口，所述进风口与一次风道连接。

进一步地，所述CFB锅炉的二次风风道和所述混合风道上设置烟气挡板门。

在CFB锅炉的二次风风道和混合风道上设置有烟气挡板门，可随时与原CFB锅炉机组进 行耦合与解列。