CN113847596A - 一种混合燃料流化燃烧方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种混合燃料流化燃烧方法和装置，该方法包括：利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料；其中，所述中药药渣在所述混合燃料中的质量占比的范围为0.2～0.4。该装置包括：燃烧室、挤压粉碎器、燃料混合器、烘干换热器和烟气净化装置。通过使用含中药药渣和水煤浆的混合燃料进行流化燃烧，大规模降低了电厂的煤炭使用量，大幅降低了企业运行成本，提高了企业竞争力和生存力。

Description

一种混合燃料流化燃烧方法和装置
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种混合燃料流化燃烧方法和装置。
背景技术
受煤炭分布不均、运力不足等不利因素的影响，我国许多火电厂的煤炭供应出现问题，此外，随着煤炭等一次能源价格的飞速上涨，导致火电厂的发电成本急速上升，企业急需找到一种节约煤炭使用，降低发电成本的方法来降低运行成本，提高企业竞争力和生存力。
发明内容
本发明实施例提供一种混合燃料流化燃烧方法和装置，可以大规模降低电厂的煤炭使用量，提高燃料的燃烧效率，大幅降低企业运行成本，提高企业竞争力和生存力。
第一方面，本申请提供一种混合燃料流化燃烧方法，该方法包括：
利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料；
其中，所述中药药渣在所述混合燃料中的质量占比的范围为0.2～0.4。
通过在水煤浆中加入中药药渣进行流化燃烧，可以大幅降低煤炭的使用量。
在一种可能的实现方式中，所述流化燃烧装置用于控制所述混合燃料的燃烧温度范围为850～900℃。
采用这种方式的优点是，低温燃烧可以避免燃料因为高温而结焦；流化床运行温度较低，可避免热力型NOx的产生。
在一种可能的实现方式中，所述水煤浆采用热值范围为2500kcal/kg～5500kcal/kg的煤制成。
采用这种方式的优点是，对煤的品质要求不高，可以节约成本。
在一种可能的实现方式中，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，包括：
将所述混合燃料给入位于所述流化燃烧装置的燃烧室中的流化床上，所述流化床的床料由石英砂与石灰石混合而成；其中，所述石英砂与所述石灰石的比例为根据所述中药药渣的含硫量确定的，所述石英砂与所述石灰石的比例用于使得所述流化燃烧装置内的钙与硫物质的质量比属于2～3。
采用这种方式的优点是，石灰石在运行温度下可锻烧生成CaO，CaO与烟气中的SO2反应生成CaSO4，可大幅降低SO2的排放。
在一种可能的实现方式中，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，还包括：
在燃烧启动时，先用外热源加热所述床料，通过调节送风量使所述床料处于流化状态；
当床料温度升至550℃以上后，再将所述混合燃料从所述燃烧室顶部或侧墙均匀给入，所述混合燃料悬浮于所述燃烧室内进行流化悬浮燃烧，所述混合燃料燃烧过程中所述流化床的运行温度上升至850～900℃。
采用这种方式的优点是，550℃温度可以确保混合燃料开始燃烧。850～900℃的炉温可以避免结焦。进一步的，所述混合燃料燃烧所产生的热量可传给各级受热面内的工质，加热后的工质作为生产的热源或作为汽轮机的动力源，产生的动能进一步推动发电机发电。
在一种可能的实现方式中，在所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料之前，所述方法还包括：
对药渣原料进行挤压、粉碎和烘干处理，处理后的药渣原料的颗粒直径的范围为0.5～1CM，且含水率不高于45％。
采用这种方式的优点是，处理后的药渣原料的颗粒直径的范围为0.5～1CM，且含水率不高于45％，利于药渣在药渣处理管路中传输，并能同时提高其助燃效果。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
利用所述流化燃烧装置输出的烟气，对药渣原料进行烘干处理。
采用这种方式的优点是，利用烟气对药渣原料进行烘干处理可以提高能源利用效率。
第二方面，本申请还提供一种混合燃料流化燃烧装置，该装置包括：燃烧室、挤压粉碎器、燃料混合器、烘干换热器和烟气净化装置；
其中，所述挤压粉碎器具有药渣进料口和药渣出料口，所述药渣出料口与所述烘干换热器连接，所述烘干换热器内置药渣处理管路和烟气处理通路，其中，所述药渣处理管路的两端分别与所述药渣出料口和所述燃料混合器连接，所述烟气处理通路分别与所述燃烧室和所述烟气净化装置连接；
所述挤压粉碎器用于对药渣原料进行挤压和粉碎处理；
所述烘干换热器用于利用所述烟气处理通路中的热烟气对从所述药渣处理管路中通过的药渣原料进行烘干；
所述燃料混合器还具有水煤浆进料口，所述燃料混合器用于按照混合燃料中中药药渣与所述混合燃料的质量比例制备所述混合燃料；所述燃料混合器与所述燃烧室连接。
采用这种设置的优点是，中药药渣适宜低温燃烧，近一半的Ca、K、Na元素沉积在底渣和飞灰中，但大量Cr、Cd、Pb和Sn等重金属元素将随烟气排放，因此方法需要设置烟气净化装置。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：回输燃尽组件；
所述回输燃尽组件包括回收管道和助力风机；所述回收管道的第一入口与所述燃烧室的上部相连，所述回收管道的第二入口与所述燃烧室的下部相连；
所述回收管路用于在重力作用下将未完全燃烧的混合燃料颗粒团回收至所述燃烧室；所述助力风机用于向所述回收管路中输入气流，以使所述混合燃料颗粒团悬浮于所述燃烧室中。
通过回收管路收集未完全燃烧的混合燃料颗粒团至所述燃烧室继续燃烧可以使混合燃料燃烧更加充分，提高燃料利用效率。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：温度监测装置，所述温度监测装置用于监测所述燃烧室中的流化床的临近区域的温度。
本发明实施例提供的一种混合燃料流化燃烧方法和装置，通过使用含中药药渣和水煤浆的混合燃料进行流化燃烧，大规模降低了电厂的煤炭使用量，大幅降低了企业运行成本，提高了企业竞争力和生存力。
附图说明
附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例中一种混合燃料流化燃烧装置的结构示意图。
附图标记：
1-燃烧室； 2-挤压粉碎器；
3-燃料混合器； 4-烘干换热器；
5-烟气净化装置； 6-药渣处理管路；
7-通气管； 8-烟气处理通路；
9-回收管道； 10-助力风机；
11-气泵； 12-药渣给料机；
13-水煤浆给料机； 14-床料给料机；
15-流化床。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种混合燃料流化燃烧方法，其中方法可以包括：
利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料；其中，所述中药药渣在所述混合燃料中的质量占比的范围为0.2～0.4。
通过在水煤浆中加入中药药渣进行流化燃烧，可以大幅降低煤炭的使用量。
在一种可选的实施方式中，流化燃烧装置用于控制所述混合燃料的燃烧温度范围为850～900℃。
需要说明的是，低温燃烧可以避免燃料因为高温而结焦；流化床运行温度较低，可避免热力型NOx的产生。
在一种可选的实施方式中，所述水煤浆采用热值范围为2500kcal/kg～5500kcal/kg的煤制成。
需要说明的是，这种燃烧方法对煤的品质要求不高，可以节约成本。
在一种可选的实施方式中，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，包括：
将所述混合燃料给入位于所述流化燃烧装置的燃烧室中的流化床上，所述流化床的床料由石英砂与石灰石混合而成；其中，所述石英砂与所述石灰石的比例为根据所述中药药渣的含硫量确定的，所述石英砂与所述石灰石的比例用于使得所述流化燃烧装置内的钙与硫物质的质量比属于2～3。
需要说明的是，石灰石在运行温度下可锻烧生成CaO，CaO与烟气中的SO2反应生成CaSO4，可大幅降低SO2的排放。
在一种可选的实施方式中，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，还包括：
在燃烧启动时，先用外热源加热所述床料，通过调节送风量使所述床料处于流化状态；
当床料温度升至550℃以上后，再将所述混合燃料从所述燃烧室顶部或侧墙均匀给入，所述混合燃料悬浮于所述燃烧室内进行流化悬浮燃烧，所述混合燃料燃烧过程中所述流化床的运行温度上升至850～900℃。
需要说明的是，550℃温度可以确保混合燃料开始燃烧。850～900℃的炉温可以避免结焦。
此外，所述混合燃料燃烧所产生的热量可传给各级受热面内的工质，加热后的工质作为生产的热源或作为汽轮机的动力源，产生的动能进一步推动发电机发电。
在一种可选的实施方式中，在所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料之前，所述方法还包括：
对药渣原料进行挤压、粉碎和烘干处理，处理后的药渣原料的颗粒直径的范围为0.5～1CM，且含水率不高于45％。
需要说明的是，对药渣原料进行挤压、粉碎和烘干处理，处理后的药渣原料的颗粒直径的范围为0.5～1CM，且含水率不高于45％，利于药渣在药渣处理管路中传输，并能同时提高其助燃效果。
在一种可选的实施方式中，所述方法还可以包括：
利用所述流化燃烧装置输出的烟气，对药渣原料进行烘干处理。
利用烟气对药渣原料进行烘干处理可以提高能源利用效率。
实施例二
本发明实施例提供的一种混合燃料流化燃烧装置。
图1为本发明实施例中一种混合燃料流化燃烧装置的结构示意图。
如图1所示，该装置可以包括：燃烧室1、挤压粉碎器2、燃料混合器3、烘干换热器4和烟气净化装置5；
其中，所述挤压粉碎器2具有药渣进料口和药渣出料口，所述药渣出料口与所述烘干换热器4连接，所述烘干换热器4内置药渣处理管路6和烟气处理通路8，其中，所述药渣处理管路6的两端分别与所述药渣出料口和所述燃料混合器3连接，所述烟气处理通路8分别与所述燃烧室1和所述烟气净化装置5连接；
所述挤压粉碎器2用于对药渣原料进行挤压和粉碎处理；
所述烘干换热器4用于利用所述烟气处理通路8中的热烟气对从所述药渣处理管路6中通过的药渣原料进行烘干；
所述燃料混合器3还具有水煤浆进料口，所述燃料混合器3用于按照混合燃料中中药药渣与所述混合燃料的质量比例制备所述混合燃料；所述燃料混合器3与所述燃烧室1连接。
在一种可选的实施例中，所述药渣处理管路6包括上梯形料槽、下梯形料槽和若干传输斜管，所述上梯形料槽入口连接所述挤压粉碎器2，所述上梯形料槽下底面向靠近出口处倾斜并连接所述传输斜管入口，所述传输斜管出口连接所述下梯形料槽入口，所述下梯形料槽下底面向靠近出口处倾斜并连接所述燃料混合器3。
在一种可选的实施方式中，所述药渣处理管路6上方还连接有伸出所述烘干换热器4的通气管7，所述通气管7用于排出所述药渣处理管路6中所述药渣原料在烘干过程中释放的水汽。
在一种可选的实施例中，所述装置还可以包括：回输燃尽组件；
所述回输燃尽组件可以包括回收管道9和助力风机10；所述回收管道9的第一入口与所述燃烧室的上部相连，所述回收管道的第二入口与所述燃烧室1的下部相连；
所述回收管路9用于在重力作用下将未完全燃烧的混合燃料颗粒团回收至所述燃烧室1；所述助力风机10用于向所述回收管路9中输入气流，以使所述混合燃料颗粒团悬浮于所述燃烧室1中。
通过回收管路收集未完全燃烧的混合燃料颗粒团至所述燃烧室继续燃烧可以使混合燃料燃烧更加充分，提高燃料利用效率。
在一种可选的实施方式中，所述装置还可以包括：气泵11，所述气泵11用于给所述燃烧室1提供一次风，以使所述混合燃料进行流化悬浮燃烧。
在一种可选的实施方式中，所述装置还可以包括：药渣给料机12、水煤浆给料机13、床料给料机14，所述药渣给料机12连接所述挤压粉碎器2，用于提供原始中药药渣；所述水煤浆给料机13连接所述燃料混合器3，用于所述水煤浆；所述床料给料机14连接所述燃烧室1，用于给流化床15提供所述床料。
在一种可选的实施方式中，所述装置还可以包括：温度监测装置(图中未示出)，所述温度监测装置用于监测所述燃烧室中的流化床的临近区域的温度。
下面对本申请实施例提供的流化燃烧装置的工作原理进行示例性说明。
流化燃烧装置燃烧中药药渣和水煤浆组成的混合燃料，回收管路将热烟气带出的未燃尽的混合燃料颗粒团回收到燃烧室实现混合燃料颗粒团的循环燃烧；烘干换热器利用烟气处理通路中的热烟气对从药渣处理管路中通过的药渣原料进行烘干；烟气净化装置设置在烘干换热器的烟气处理通路出口处，将烟气进一步脱硫、脱硝处理并除去烟气中重金属等有毒、有害物质后排入大气。需要说明的是，混合燃料燃烧所产生的热量传给各级受热面内的工质，加热后的工质作为生产的热源或作为汽轮机的动力源，汽轮机产生的动能进一步推动发电机发电。
本发明实施例提供的一种混合燃料流化燃烧方法和装置，通过使用含中药药渣和水煤浆的混合燃料进行流化燃烧，大规模降低了电厂的煤炭使用量，大幅降低了企业运行成本，提高了企业竞争力和生存力。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合燃料流化燃烧方法，其特征在于，所述方法包括：
利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料；
其中，所述中药药渣在所述混合燃料中的质量占比的范围为0.2～0.4。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流化燃烧装置用于控制所述混合燃料的燃烧温度范围为850～900℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水煤浆采用热值范围为2500kcal/kg～5500kcal/kg的煤制成。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，包括：
将所述混合燃料给入位于所述流化燃烧装置的燃烧室中的流化床上，所述流化床的床料由石英砂与石灰石混合而成；其中，所述石英砂与所述石灰石的比例为根据所述中药药渣的含硫量确定的，所述石英砂与所述石灰石的比例用于使得所述流化燃烧装置内的钙与硫物质的质量比属于2～3。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料，还包括：
在燃烧启动时，先用外热源加热所述床料，通过调节送风量使所述床料处于流化状态；
当床料温度升至550℃以上后，再将所述混合燃料从所述燃烧室顶部或侧墙均匀给入，所述混合燃料悬浮于所述燃烧室内进行流化悬浮燃烧，所述混合燃料燃烧过程中所述流化床的运行温度上升至850～900℃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述混合燃料燃烧所产生的热量可传给各级受热面内的工质，加热后的工质作为生产的热源或作为汽轮机的动力源，产生的动能进一步推动发电机发电。
7.根据权利要求1-3,5-6任一所述的方法，其特征在于，在所述利用流化燃烧装置燃烧包含中药药渣和水煤浆的混合燃料之前，所述方法还包括：
对药渣原料进行挤压、粉碎和烘干处理，处理后的药渣原料的颗粒直径的范围为0.5～1CM，且含水率不高于45％。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用所述流化燃烧装置输出的烟气，对药渣原料进行烘干处理。
9.一种混合燃料流化燃烧装置，其特征在于，该装置包括：燃烧室、挤压粉碎器、燃料混合器、烘干换热器和烟气净化装置；
其中，所述挤压粉碎器具有药渣进料口和药渣出料口，所述药渣出料口与所述烘干换热器连接，所述烘干换热器内置药渣处理管路和烟气处理通路，其中，所述药渣处理管路的两端分别与所述药渣出料口和所述燃料混合器连接，所述烟气处理通路分别与所述燃烧室和所述烟气净化装置连接；
所述挤压粉碎器用于对药渣原料进行挤压和粉碎处理；
所述烘干换热器用于利用所述烟气处理通路中的热烟气对从所述药渣处理管路中通过的药渣原料进行烘干；
所述燃料混合器还具有水煤浆进料口，所述燃料混合器用于按照混合燃料中中药药渣与所述混合燃料的质量比例制备所述混合燃料；所述燃料混合器与所述燃烧室连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：回输燃尽组件；
所述回输燃尽组件包括回收管道和助力风机；所述回收管道的第一入口与所述燃烧室的上部相连，所述回收管道的第二入口与所述燃烧室的下部相连；
所述回收管路用于在重力作用下将未完全燃烧的混合燃料颗粒团回收至所述燃烧室；所述助力风机用于向所述回收管路中输入气流，以使所述混合燃料颗粒团悬浮于所述燃烧室中。
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