可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统的制作方法

1.本实用新型涉及发电技术领域，具体涉及一种可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统。


背景技术：

2.火力发电作为我国电力供应的主要来源，生物质直燃耦合燃煤发电机组作为一种重要的生物质综合利用方式，因其零碳排放特性、原料来源广、技术方案简单、设备投资成本低等优点是火力发电机组技术改造的重要方向。


技术实现要素：

3.本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
4.相关技术中的生物质燃烧控制方法主要包括气化和直燃两种方式。生物质气化是将生物质气化成可燃气体，其本身富含的碱金属、氯离子等对锅炉受热面和环保设施易产生腐蚀和损害的物质能够被有效脱除，对原机组的影响最小，但生物质气化整套设备构成复杂、占地面积大、投资费用高。现有的生物质直燃技术路线是将成型颗粒料直接掺混进入燃煤当中，与原煤一同进入磨煤机碾磨，再由一次风携带进入锅炉燃烧，具有改造设备投资小、对锅炉影响小等优点，适用于掺烧量较小并具有成型颗粒料来源的机组。然而，本技术的发明人研究发现，该相关技术中的气化和直燃两种方式没有从锅炉整体燃烧的角度，充分考虑掺烧生物质对锅炉燃烧造成的影响，对锅炉的安全稳定运行造成影响。
5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，可以减小生物质掺烧对锅炉的影响，提高发电机组运行调节的灵活性与稳定性。
6.本发明实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，包括：锅炉本体，所述锅炉本体内具有空腔，所述锅炉本体上还设有烟气出口，所述烟气出口连通所述空腔和外界；进料管，所述进料管的一端与所述烟气出口连通，所述进料管的另一端与所述空腔连通；第一调节阀，所述第一调节阀设在所述进料管和所述锅炉本体之间，所述第一调节阀用于调节进入所述锅炉本体内的生物质的物料量。
7.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，可以减小生物质掺烧对锅炉的影响，提高发电机组运行调节的灵活性与稳定性。
8.在一些实施例中，所述空腔包括依次连通的燃尽风区、一次风区和冷灰斗区，所述一次风区位于所述燃尽风区和冷灰斗区之间，所述进料管通过管路分别与燃尽风区、一次风区和冷灰斗区连通。
9.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括多个喷嘴，所述喷嘴与所述锅炉本体相连，所述喷嘴的一端与所述管路连通，所述喷嘴的另一端与所述空腔连通，多个所述喷嘴分别设在所述燃尽风区、一次风区和冷灰斗区内。
10.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括增
压风机，所述增压风机的一端与所述进料管相连，所述增加风机的另一端与所述烟气出口相连。
11.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括除尘器，所述除尘器的一端与所述烟气出口相连，所述除尘器的另一端与所述增压风机相连。
12.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括粉碎组件，所述粉碎组件的一端与所述进料管相连，所述粉碎组件的另一端适于与物料源相连，所述粉碎组件用于粉碎所述生物质物料。
13.在一些实施例中，所述粉碎组件包括破碎机，所述破碎机的一端与所述物料源相连，所述破碎机的另一端与所述进料管相连。
14.在一些实施例中，所述粉碎组件还包括粉碎机，所述粉碎机的一端与所述破碎机相连，所述粉碎机的另一端与所述进料管相连。
15.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括料仓，所述料仓的一端与所述粉碎机相连，所述料仓的另一端与所述进料管相连。
16.在一些实施例中，所述可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括第二调节阀，所述第二调节阀的一端与所述料仓相连，所述第二调节阀的另一端与所述进料管相连。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统的结构示意图。
18.附图标记：
19.锅炉本体1，空腔11，燃尽风区111，一次风区112，冷灰斗区113，烟气出口12，
20.进料管2，第一调节阀3，喷嘴4，增压风机5，除尘器6，
21.粉碎组件7，破碎机71，粉碎机72，
22.料仓8，第二调节阀9，烟囱10。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，包括锅炉本体1、进料管2和多个第一调节阀3。
25.锅炉本体1内具有空腔11，空腔11包括依次连通的燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113，一次风区112位于燃尽风区111和冷灰斗区113之间，锅炉本体1上还设有烟气出口12，烟气出口12连通空腔11和外界。
26.具体地，如图1所示，燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113由上至下依次布置，烟气出口12位于燃尽风区111的上方。
27.进料管2的一端与烟气出口12连通，进料管2的另一端通过多个管路分别与燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113连通。
28.锅炉本体1上设有第一进口、第二进口和第三进口，第一进口与燃尽风区111连通，第二进口与一次风区112连通，第三进口与冷灰斗区113连通，第一进口与进料管2之间通过第一管路连通，第二进口与进料管2之间通过第二管路连通，第三进口与进料管2之间通过第三管路连通。
29.多个第一调节阀3分别与多个管路一一对应相连，第一调节阀3用于调节进入燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113内的生物质的物料量。
30.具体地，如图1所示，第一调节阀3的数量为三个，三个第一调节阀3的分别与第一管路、第二管路和第三管路相连，第一调节阀3用于调节进入燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113内生物质颗粒的流量和流速。
31.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，由烟气出口12排出的低温烟气进入进料管2内，利用低温烟气将生物质物料输送至锅炉本体1内，可以减少管道磨损与自然隐患，同时可以减少掺烧生物质对锅炉热效率的影响，携带生物质颗粒的低温烟气，可结合锅炉本体1的燃烧特性，由燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113送入锅炉参与燃烧，提高生物质输送路线的多样性、减小生物质燃料对锅炉燃烧产生的副作用，还可以提高生物质耦合燃煤锅炉使用的安全性与灵活性，通过设置第一调节阀3，可以实现不同区域生物质与烟气份额的实时调节，以减小生物质掺烧对锅炉的影响，提高发电机组运行调节的灵活性与稳定性。
32.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括多个喷嘴4，喷嘴4与锅炉本体1相连，喷嘴4的一端与管路连通，喷嘴4的另一端与空腔11连通，多个喷嘴4分别设在燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113内。
33.具体地，如图1所示，燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113均设有多个喷嘴4，多个喷嘴4在锅炉本体1的周向均匀间隔布置。喷嘴4的进口通过管路与进料管2连通，喷嘴4的出口与空腔11连通。燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113的喷嘴4数量相同。
34.或者，燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113均设有一个喷嘴4，且燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113的喷嘴4在上下方向上间隔布置。
35.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，通过设置喷嘴4，喷嘴4与第一调节阀3相互配合，可以将生物质燃料均匀的喷射至锅炉本体1内，提高燃烧效率和质量。
36.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括增压风机5，增压风机5的一端与进料管2相连，增加风机的另一端与烟气出口12相连。
37.具体地，如图1所示，增压风机5的进口与烟气出口12连通，增压风机5的出口与进料管2连通，增压风机5可以将烟气出口12排出的烟气进行加压，保证烟气输送的稳定性，从而保证生物质燃料持续稳定的进入锅炉本体1内。
38.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括除尘器，除尘器的一端与烟气出口12相连，除尘器的另一端与增压风机5相连。
39.具体地，如图1所示，除尘器的进口与烟气出口12连通，除尘器的出口与烟囱10相连，除尘器的出口分别与增压风机5的进口和烟囱10相连，需要说明的是，除尘器可以为布袋除尘器。
40.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，通过设置
除尘器，可以将烟气中的粉尘去除，降低了环境污染，无尘烟气进入进料管2内作为生物质燃料的输送烟气，可以减少管道磨损与自然隐患，同时减少掺烧生物质对锅炉热效率的影响。
41.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括粉碎组件7，粉碎组件7的一端与进料管2相连，粉碎组件7的另一端适于与物料源相连，粉碎组件7用于粉碎生物质物料。
42.具体地，如图1所示，粉碎组件7的出口与进料管2相连，且粉碎组件7与进料管2的连接处的位置在生物质燃料的输送方向上位于增压风机5的下游，即由除尘器排出的烟气首先通过增压风机5再通过粉碎组件7与进料管2的连接处。
43.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，通过设在粉碎组件7，可以将生物质燃料粉碎至生物质颗粒或粉末，便于烟气对生物质燃料进行输送，还可以使生物质燃料在锅炉本体1内充分燃烧，提高了能源利用率，同时也降低了生物质燃料掺烧对锅炉热效率的影响。
44.在一些实施例中，粉碎组件7包括破碎机71和粉碎机72，破碎机71的一端与物料源相连，破碎机71的另一端与粉碎机72的一端相连，粉碎机72的另一端与进料管2相连。
45.具体地，如图1所示，破碎机71的进口与物料源连通，破碎机71的出口与粉碎机72的进口连通，粉碎机72的出口与进料管2连通。
46.或者，粉碎组件7仅包括破碎机71，或者粉粹组件仅包括粉碎机72，需要说明的是，可根据锅炉本体1的燃烧需求选择不同的粉碎装置从而将生物质燃料粉碎成所需的大小。
47.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括料仓8，料仓8的一端与粉碎机72相连，料仓8的另一端与进料管2相连。
48.具体地，如图1所示，料仓8的进口与粉碎机72的出口连通，料仓8可以存储粉碎后的生物质燃料，保证生物质燃料持续稳定的输送至锅炉本体1内。
49.料仓8的出口与进料管2的连接处的位置在生物质燃料的输送方向上位于增压风机5的下游，即由除尘器排出的烟气首先通过增压风机5再通过料仓8与进料管2的连接处。
50.在一些实施例中，可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统还包括第二调节阀9，第二调节阀9的一端与料仓8相连，第二调节阀9的另一端与进料管2相连。
51.具体地，如图1所示，第二调节阀9的进口与料仓8的出口相连，第二调节阀9的出口与进料管2相连，第二调节阀9可以调节进入进料管2内的生物质燃料的进料量。
52.本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统，通过设置第二调节阀9，可以根据锅炉本体1内的燃烧特性调节生物质燃料的进料量，从而减小生物质掺烧对锅炉热效率的影响。
53.下面参照图1描述本实用新型实施例的可调节燃煤锅炉燃烧特性的生物质直燃耦合系统的运行过程。
54.生物质燃料的原料经过粉碎组件7中的破碎机71和粉碎机72的预处理后，将生物质燃料粉碎至生物质颗粒，生物质颗粒进入料仓8内进行存储。
55.当锅炉本体1燃烧后，锅炉本体1产生的烟气经过烟气出口12排出，烟气经过除尘器6的除尘后，低温无尘烟气首先进入增压风机5当中获得动力，再与生物质颗粒混合后输送进入喷嘴4，喷嘴4将生物质颗粒喷射至锅炉本体1内进行掺烧，生物质颗粒掺烧量通过第
二调节阀9调节。
56.根据锅炉本体1的燃烧特性的需求，将生物质颗粒分别输送至燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113，进入燃尽风区111、一次风区112和冷灰斗区113的生物质颗粒的流量和流速分别通过与之相对应的第一调节阀3调节。
57.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
58.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。