[实用新型]一种燃煤飞灰的包覆改性用装置

说明书

本实用新型公开了一种燃煤飞灰的包覆改性用装置，属于燃煤飞灰改性技术领域。本实用新型的燃煤飞灰的包覆改性用装置，包括撞击流反应器、纳米颗粒喷射系统和燃煤飞灰喷射系统，纳米颗粒喷射系统和燃煤飞灰喷射系统分别通过纳米颗粒喷管、燃煤飞灰喷管与撞击流反应器相连，所述纳米颗粒喷射系统为两个，且纳米颗粒喷管、燃煤飞灰喷管分别沿撞击流反应器的外周切向相对间隔分布。本实用新型基于多股高温旋流撞击流技术，通过纳米颗粒喷射系统向撞击反应器内同时喷入多股纳米颗粒流，从而引发Marangoni效应，可以有效提高燃煤飞灰表面纳米颗粒包覆的均匀性及可控性，为燃煤防积灰的设计提供了有效途径。

技术领域

本实用新型属于燃煤飞灰改性技术领域，更具体地说，涉及一种燃煤飞灰的包覆改性用装置。

背景技术

中国煤炭储量丰富，易于获取，燃煤发电是我国电力获取的主要来源，约占总发电量的73％，接近煤炭总消耗量的一半，未来较长时间内煤炭仍将作为最主要的燃料。然而煤燃烧形成大量的从纳米级到数百微米的飞灰颗粒，随烟气冲刷锅炉受热面，烟气中的熔融燃煤飞灰还会在受热面上沉积。大部分的积灰现象发生在对流受热面，特别是尾部换热管束，如省煤器、空气预热器等。飞灰在受热面沉积后，会使受热面的传热热阻增加，会大大降低烟气与蒸汽的对流传热。飞灰沉积会引发许多与飞灰相关的问题，如排烟温度高、结渣、结垢和腐蚀，从而降低锅炉的效率，进而可能导致意外停机。

目前，关于燃煤飞灰形成与积灰已经开展了高质量的研究，形成了多种抑制飞灰沉积的方法，如脱钠提质、掺烧矿物质添加剂、混烧技术、燃烧工艺的改进和涂层技术等，但是研究表明，从控制效果来看，这些方式各有优缺点，而且或多或少面临一些关键性问题亟待解决，如投资成本高，可操作性不强和效果不稳定等，对积灰抑制描述、理解和量化仍然存在很大的差距。

经检索，中国专利申请号为202011058392.9的申请案公开了一种基于撞击流技术来调控飞灰沉积层的装置和方法，该方法通过撞击流的方式使高温炉膛内部通入纳米颗粒和燃煤飞灰，且对冲设置，从而可以使高碱燃煤飞灰的表面包覆纳米颗粒。但采用该申请案的对冲撞击方法易导致飞灰表面纳米颗粒包覆不均匀，不易对其包覆进行有效控制。

实用新型内容

1.要解决的问题

本实用新型的目的在于克服采用现有包覆处理工艺难以实现燃煤飞灰均匀包覆的不足，提供了一种燃煤飞灰的包覆改性用装置。本实用新型基于多股高温旋流撞击流技术，通过纳米颗粒喷射系统向撞击反应器内同时喷入多股纳米颗粒流，从而引发Marangoni效应，可以有效提高燃煤飞灰表面纳米颗粒包覆的均匀性及可控性，为燃煤防积灰的设计提供了有效途径。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种燃煤飞灰的包覆改性用装置，包括撞击流反应器、纳米颗粒喷射系统和燃煤飞灰喷射系统，纳米颗粒喷射系统和燃煤飞灰喷射系统分别通过纳米颗粒喷管、燃煤飞灰喷管与撞击流反应器相连，所述纳米颗粒喷射系统为两个，且纳米颗粒喷管、燃煤飞灰喷管沿撞击流反应器的外周切向间隔且相应相对分布。

更进一步的，所述纳米颗粒喷射系统包括纳米颗粒混料单元、第一气体喷吹单元和第一微型流化床，纳米颗粒混料单元和第一气体喷吹单元均与第一微型流化床相连。

更进一步的，第一气体喷吹单元与第一微型流化床之间还设有第一流量控制单元和第一预热单元；所述纳米颗粒混料单元通过第一柱塞泵与第一微型流化床相连。

更进一步的，所述燃煤飞灰喷射系统包括燃煤飞灰混料单元、第二微型流化床和第二气体喷吹单元，燃煤飞灰混料单元和第二气体喷吹单元均与第二微型流化床相连。

更进一步的，所述燃煤飞灰混料单元通过第二柱塞泵与第二微型流化床相连，第二气体喷吹单元的出料管经第二流量控制单元和第二预热单元连接至第二微型流化床。