CN103353123A - 上吸式固定床气化炉双床同步供气方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出上吸式固定床气化炉双床同步供气方法及结构，提高气化炉热功率，并避免能源浪费。本发明的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构包括两个气化炉，所述各个气化炉的燃气输出口均通过各自的燃气输送管路与一个平衡箱连接，所述平衡箱的出气口通过主燃气管道与锅炉的燃烧器相连。将两个气化炉并联，并将各个气化炉的燃气混合输入至锅炉内燃烧，可以满足较高功率的锅炉的功率需求。当锅炉在低功率状态下运行时，可以关闭一个气化炉，避免造成能源浪费。设置平衡箱可以将各个气化炉输出的燃气进行混合，使平衡箱内的压力可控，避免压力较大的气化炉内的燃气倒灌入压力较小的气化炉内，保证系统安全。
Description
技术领域
本发明属于生物质能源利用技术领域，特别涉及到上吸式固定床气化炉双床同步供气方法及结构。
背景技术
利用生物质气化技术改造燃煤、燃重油的小型锅炉是一个有效的锅炉改造途径，可达到节能和减排的目的。例如东莞百大新能源股份有限公司生产的“中部出气上吸式固定床气化炉”（相应的专利号为：200620058696.4，201120030716.8）在生物质燃气代油供锅炉燃烧方面取得了良好成果。利用生物质气供锅炉燃烧，3～3.5吨木柴产生的生物质气，可代替1吨柴油，节约燃料费50%以上。在锅炉排烟中有害气体排放量减少，最好的结果达到减排80%，收到了显著的经济效益与社会效益。但是目前利用生物质气代油燃烧，还存在一个很大的问题，就是单个气化炉的热功率只能满足2吨/时锅炉的需要，而对4吨/时及其以上吨位的工业锅炉不能满足要求。
提高气化炉热功率的途径之一是扩大现有气化炉的规格，但是扩大单机容量有一定限度：如加工及条件，对材料的要求更高；运行可靠性相对降低；更重要的是使用中锅炉有时仅需要低功率运行，而气化炉无法低功率运行，因此将产生“大马拉小车”的现象，浪费能源。
发明内容
本发明的目的是提出上吸式固定床气化炉双床同步供气方法及结构，提高气化炉热功率，并避免能源浪费。
本发明的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构包括两个气化炉，所述各个气化炉的燃气输出口均通过各自的燃气输送管路与一个平衡箱连接，所述平衡箱的出气口通过主燃气管道与锅炉的燃烧器相连。
将两个气化炉并联，并将各个气化炉的燃气混合输入至锅炉内燃烧，可以满足较高功率的锅炉的功率需求。当锅炉在低功率状态下运行时，可以关闭部分气化炉，避免造成能源浪费。设置平衡箱可以将各个气化炉输出的燃气进行混合，使平衡箱内的压力可控，避免压力较大的气化炉内的燃气倒灌入压力较小的气化炉内，保证系统安全。
进一步地，所述每个燃气输送管路均设置有阀门，以用于对各个燃气输送管路进行控制，避免平衡箱内的燃气倒灌入未工作的气化炉内。
进一步地，所述主燃气管道设置有安全阀和与大气连通的排空阀，以保证锅炉运行安全。
利用上吸式固定床气化炉双床同步供气结构的同步供气方法如下：将两个气化炉的燃气通过各自的燃气输送管路输送至一个平衡箱内进行混合，并将混合后的燃气通过主燃气管道输送至锅炉内进行燃烧；通过气化炉的鼓风机来调节各自燃气输送管路内的燃气压力，使各个燃气输送管路内的燃气压力均大于平衡箱内的燃气压力；并在锅炉内设置引风机，通过该引风机使锅炉炉膛内的压力为负压，从而使得平衡箱内的燃气压力大于锅炉炉膛内的压力。通过控制燃气输送管路、平衡箱及锅炉的压力，可以使燃气在压力差作用下自然输送给锅炉，且避免倒燃。
进一步地，在工作过程中，根据当前锅炉所需功率，控制各个气化炉的工作状态，使气化炉的输出功率之和与当前锅炉所需功率相匹配；并将未工作的气化炉的燃气输送管路的阀门关闭。从而避免能源浪费和燃气倒灌入未工作的气化炉内。
进一步地，当意外锅炉熄火后，利用安全阀关闭主燃气管道，并开启主燃气管道的排空阀，将主燃气管道的燃气排入大气中；同时关闭各个气化炉的鼓风机，使气化炉停止运行；并控制锅炉的引风机继续工作，将锅炉内的残余燃气排出。
本发明利用技术成熟的气化炉并联供气，使气化炉功率大大增加，两个气化炉可以并联供气，也可以单炉工作，另一炉维护保养；或者在功率要求不足时采用单炉方式工作，达到节约能源的目的。
附图说明
图1是本发明的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构的原理示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构包括两个气化炉1，所述各个气化炉1的燃气输出口均通过各自的燃气输送管路与一个平衡箱2连接，所述平衡箱2的出气口通过主燃气管道3与锅炉4的燃气入口相连。
气化炉1的燃气输送管路均设置有阀门5，以用于对各个燃气输送管路进行控制，避免平衡箱2内的燃气倒灌入未工作的气化炉1内。
主燃气管道3设置有安全阀6和与大气连通的排空阀7，以保证锅炉4运行安全。
将两个气化炉1并联，并将各个气化炉1的燃气混合输入至锅炉4内燃烧，可以满足较高功率的锅炉4的功率需求。当锅炉4在低功率状态下运行时，可以关闭某个气化炉1，避免造成能源浪费。设置平衡箱2可以将各个气化炉1输出的燃气进行混合，使平衡箱2内的压力可控，避免压力较大的气化炉1内的燃气倒灌入压力较小的气化炉1内，保证系统安全。
具体的同步供气方法如下：将生物质燃料投入气化炉中产生燃气，两个气化炉1的燃气通过各自的燃气输送管路输送至一个平衡箱2内进行混合，并将混合后的燃气通过主燃气管道3输送至锅炉4内进行燃烧；通过气化炉1的鼓风机8来调节各自燃气输送管路内的燃气压力，使各个燃气输送管路内的燃气压力均大于平衡箱2内的燃气压力；并在锅炉4内设置引风机9，通过该引风机9使锅炉4炉膛内的压力为负压，从而使得平衡箱2内的燃气压力大于锅炉4炉膛内的压力。通过控制燃气输送管路、平衡箱2及锅炉4的压力，可以使燃气在压力差作用下自然输送给锅炉4，且避免倒燃。
在工作过程中，根据当前锅炉4所需功率，控制各个气化炉1的工作状态，使气化炉1的输出功率之和与当前锅炉4所需功率相匹配；并将未工作的气化炉1的燃气输送管路的阀门5关闭。从而避免能源浪费和燃气倒灌入未工作的气化炉1内。
当锅炉4意外熄火后，利用安全阀6关闭主燃气管道3，并开启主燃气管道3的排空阀7，将主燃气管道3的燃气排入大气中；同时关闭各个气化炉1的鼓风机8，使气化炉1停止运行；并控制锅炉4的引风机9继续工作，将锅炉4内的残余燃气排出。
具体来说，实现双床并联供气的关键技术是智能控制，系统设置有以PLC为核心的控制器，配合热电偶型温度传感器、压力传感器，以及实现风机风量控制的变频器。以锅炉4输出蒸汽压力为控制中心，当锅炉4输出蒸汽压力接近或达到压力指标时，减少或停止向锅炉4提供生物质燃气量；当气化炉1底部温度升高至额定温度时，减少空气加入量，当气化炉1顶部温度升高至既定温度时，启动加料装置，自动加料，当气化炉1顶部压力高于额定压力时，增加锅炉4引风机9引风量。
Claims (6)
1.上吸式固定床气化炉双床同步供气结构，其特征在于包括两个气化炉，所述各个气化炉的燃气输出口均通过各自的燃气输送管路与一个平衡箱连接，所述平衡箱的出气口通过主燃气管道与锅炉的燃烧器相连。
2.根据权利要求1所述的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构，其特征在于所述每个燃气输送管路均设置有阀门。
3.根据权利要求1或2所述的上吸式固定床气化炉双床同步供气结构，其特征在于所述主燃气管道设置有安全阀和与大气连通的排空阀。
4.上吸式固定床气化炉双床同步供气方法，其特征在于将两个气化炉的燃气通过各自的燃气输送管路输送至一个平衡箱内进行混合，并将混合后的燃气通过主燃气管道输送至锅炉内进行燃烧；通过气化炉的鼓风机来调节各自燃气输送管路内的燃气压力，使各个燃气输送管路内的燃气压力均大于平衡箱内的燃气压力；并在锅炉内设置引风机，通过该引风机使锅炉炉膛内的压力为负压，从而使得平衡箱内的燃气压力大于锅炉炉膛内的压力。
5.根据权利要求4所述的上吸式固定床气化炉双床同步供气方法，其特征在于根据当前锅炉所需功率，控制各个气化炉的工作状态，使气化炉的输出功率之和与当前锅炉所需功率相匹配；并将未工作的气化炉的燃气输送管路的阀门关闭。
6.根据权利要求4或5所述的上吸式固定床气化炉双床同步供气方法，其特征在于当锅炉意外熄火后，利用安全阀关闭主燃气管道，并开启主燃气管道的排空阀，将主燃气管道的燃气排入大气中；同时关闭各个气化炉的鼓风机，使气化炉停止运行；并控制锅炉的引风机继续工作，将锅炉内的残余燃气排出。
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