[发明专利]生物质循环流化床锅炉及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物质循环流化床锅炉及其运行方法，特别是涉及一种带燃料预处理装置的生物质循环流化床锅炉及其运行方法。

背景技术

生物质往往水分含量高，进入炉膛后首先吸收热量蒸发水分，然后燃烧。同时，由于生物质的流动性差，实现均匀给料比较困难。因此，往往导致炉膛中床温波动较大，燃烧反应即氧气消耗速率不稳定，亦即导致过量空气系数即炉膛出口烟气中氧气含量波动，CO排放变化很大，在0～3000ppm。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种用于高水分含量生物质燃料的生物质循环流化床锅炉及其运行方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

生物质循环流化床锅炉，包括一次风室、布风板、炉膛、二次风口、分离器、料腿、返料阀、给料装置和尾部烟道，所述布风板和一次风室依次设置在所述炉膛底部；所述二次风口设置在炉膛上部；所述分离器入口与炉膛出口通过分离器入口烟道连接，所述分离器下方设有料腿。所述锅炉还包括燃料预处理装置，所述燃料预处理装置进料口与所述给料装置相连；所述分离器通过料腿和返料阀与所述燃料预处理装置相连，所述返料阀设置在料腿上；所述分离器烟气出口与尾部烟道相连；所述燃料预处理装置出料口与所述炉膛下部通过出料管相连；所述燃料预处理装置顶部设置有气体通道与所述分离器入口烟道连接。

上述技术方案中，所述气体通道设置有旁通气体管道与所述炉膛上部连接。所述气体通道与所述旁通气体管道的连接处设置有气体阀门。

上述技术方案中，所述燃料预处理装置底部设置布风系统。

上述技术方案中，所述料腿下部形成U形的返料阀。

生物质循环流化床锅炉运行方法，其使用如上述技术方案所述的生物质循环流化床锅炉，其特征在于：

生物质燃料通过所述给料装置给入所述燃料预处理装置；

在外加热源或系统热源的加热作用下，生物质燃料在燃料预处理装置中受热完成水分蒸发并发生部分热解反应，生成生物质部分热解气和固体残余物；

生物质部分热解气通过气体通道进入分离器入口烟道或进入旁通气体管道后进入炉膛上部；固体残余物通过所述燃料预处理装置出料口由出料管进入炉膛下部；

所述一次风室通入一次风，一次风通过布风板进入炉膛，使炉膛的床料和进入炉膛的固体残余物流化和充分混合；在一次风作用下，固体残余物进一步热解燃烧并形成混合烟气向炉膛上方扬析；

二次风从炉膛上部的二次风口喷入炉膛，使混合烟气进一步完全燃烧干净；二次风同时使得从旁通气体管道进入炉膛的生物质部分热解气完全燃烧；

完全燃烧后产生的热烟气携带有固体物料进入分离器进行气固分离；而从气体通道进入分离器入口烟道的生物质部分热解气被热烟气也携带着进入分离器，还原NO_x；分离器分离后的烟气进入尾部烟道进行换热，然后除尘处理；分离器分离下来的固体物料通过料腿和返料阀进入到燃料预处理装置中作为系统热源。

上述技术方案中，所述锅炉启动时：

生物质燃料通过所述给料装置给入所述燃料预处理装置；

在所述燃料预处理装置内通过外加热源将生物质燃料加热，使生物质燃料中的水分完全蒸发并开始热解生成生物质部分热解气和固体残余物；

生物质部分热解气携带着蒸发的水分通过气体通道进入分离器入口烟道或进入旁通气体管道后进入炉膛的上部；固体残余物通过所述燃料预处理装置出料口由出料管进入炉膛下部；

所述一次风室通入一次风，一次风通过布风板进入炉膛，使炉膛的床料和进入炉膛的固体残余物流化和充分混合；携带着热量的固体残余物将炉膛内的床料加热，同时在一次风的作用下进一步热解燃烧产生混合烟气并向炉膛上方扬析；二次风从炉膛上部的二次风口喷入，使炉膛内的混合烟气完全燃烧干净，并使得从旁通气体管道进入炉膛的生物质部分热解气完全燃烧；完全燃烧后产生的热烟气携带有固体物料进入分离器进行气固分离；而从气体通道进入分离器入口烟道的生物质部分热解气被热烟气携带着进入分离器，还原NO_x；分离器分离后的烟气进入尾部烟道进行换热，然后除尘处理；分离器分离下来的固体物料通过料腿和返料阀进入到燃料预处理装置中作为系统热源。

上述技术方案中，所述气体阀门采用调节挡板，用于调节进入分离器入口烟道和通过旁通气体通道的生物质部分热解气的比例。