CN202485384U - 一种生物质燃料蓄热干燥系统 - Google Patents

Abstract

一种生物质燃料蓄热干燥系统，属于锅炉烟气余热利用及燃料干燥技术领域。除尘器的出口分别于蓄热装置的入口、烟囱连接，蓄热装置的烟气出口依次与净化装置、引风机、烟囱连接，蓄热装置的液体出口与水泵连接，蓄热装置的上表面放置秸秆。将除尘器处理后通往烟囱的烟气，抽取一部分通过蓄热体，经对流换热将热量传递给蓄热体，进而干燥秸秆，促进秸秆中水分的吸热蒸发；蓄热装置内烟气温度降低，部分水分凝结，经处理后回收利用；经蓄热体放热后的烟气，进入净化装置进行净化处理，可有效避免后续装置的腐蚀，净化后烟气由引风机送入烟囱排入大气。

Description

一种生物质燃料蓄热干燥系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉烟气余热利用及燃料干燥技术，特别涉及一种生物质燃料蓄热干燥系统。

背景技术

生物质燃料是一种高水分燃料，农作物秸秆的初含水量通常在30％以上。锅炉入炉燃料水分含量对锅炉运行参数、机组运行成本等都有很大的影响。

以48t/h生物质锅炉为例，按放热量相同、年运行7000小时计算，当燃料含水量由15％变为40％时，不考虑水分增加造成的燃烧不完全、排烟温度升高等损失，水分增加造成烟气温度至少降低283℃，导致燃烧速率降低，燃烧不充分，烟气热损失和不完全燃烧热损失增加，同时由于炉膛内烟气量增加，导致气速增加，导致磨损和腐蚀加剧，损害锅炉以及辅机寿命。

燃料的含水量直接关系到电厂的经济运行，合理的燃料干燥方式是提高能源利用效率的关键。蓄热式干燥将锅炉余热回收利用，实现生物质燃料的连续干燥。另外，蓄热物质作为传热层还起到均匀分布热负荷的作用。蓄热式干燥系统主要包括料棚、热工质通道、蓄热体三个部分。生物质燃料在料棚中干燥，料棚下部铺设蓄热体。在天气晴朗时，利用自然光照可提高棚内温度，增加物料的干燥速度；在阴雨天气，可防止物料淋湿受潮。热工质通道中通入锅炉废热工质，通过对流换热把一部分热量传递给蓄热体，实现锅炉余热的回收。利用蓄热物质的耐热、蓄热特点，为干燥物质提供较为均匀的干燥热量。

专利CN101576341提出了一种矿物原料余热干燥系统，专利CN102072627A提出一套固体颗粒物料高效干燥设备，专利CN102080922A提出一种固体物料干燥方法及系统，它们的共同点是采用余热蒸汽作为干燥媒介，利用水巨大的相变蓄热与放热能力。这并不适用于生物质电厂。目前生物质电厂的规模较小，单机容量大部分低于30MW，若采用这些专利提及的技术进行干燥，容易对机组产生影响。

专利CN201837212U提出了一种用于耐火材料制品的隧道干燥洞，包括干燥洞体和加热所述干燥洞体的热风烟道，所述热风烟道位于所述干燥洞体的下方，在所述热风烟道和干燥洞体的结合面处设置有金属导热隔板。利用金属导热板，不易产生平稳均匀的热源，无法对烟道上方的生物质原料进行均匀、稳定的干燥。专利CN201878692U提出了回收利用烟气余热的粮食干燥系统，其烟气经热管换热器的换热以低温形式向外排出。考虑生物质电厂原料能量密度低、堆放面积大等特点，该系统并不适合。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有专利的不足，提出一种更适合于机组容量较小的生物质电厂锅炉原料干燥的生物质燃料蓄热干燥系统，实现对烟气余热进行再利用，从而提高锅炉综合效率，以及改善锅炉入炉燃料含水量过高等问题。

本实用新型采用的技术方案为：

除尘器的出口分别于蓄热装置的入口、烟囱连接，蓄热装置的烟气出口依次与净化装置、引风机、烟囱连接，蓄热装置的液体出口与水泵连接，蓄热装置的上表面放置秸秆换热板。

进入所述蓄热装置的烟气，占除尘器排出烟气的2～15％。

所述蓄热装置由蓄热体以及设置于蓄热体内的烟道组成；烟道的倾角为2～8度，烟气入口处高于烟气出口；烟道底部设置多个排水阀。

所述烟道中布置有传热强化装置。

所述传热强化装置为多个交错布置的挡板。

所述烟道的左右侧壁及底面铺设隔热保温材料。

所述烟道的横截面为圆形或方形，烟道材质为水泥混凝土或其他耐腐蚀材质。

所述蓄热体采用具有耐热、蓄热性质的材料，如石灰石或鹅卵石。

所述净化装置中布置能吸附HCl、SO_X的载体。

本实用新型的有益效果为：

(1)解决了生物质电厂原料水分含量较高的问题，避免锅炉入炉燃料水分含量对锅炉运行参数、机组运行成本产生的影响。

(2)实现了锅炉余热的回收，提高生物质电厂机组的能源利用效率。

附图说明

图1为本实用新型所述系统的结构示意图。

图2为蓄热装置的结构示意图。

图中标号：

1-除尘器；2-蓄热装置；3-净化装置；4-引风机；5-水泵；6-烟囱；7-秸秆换热板；8-蓄热体；9-烟道。

具体实施方式

本实用新型提供了一种生物质燃料蓄热干燥系统，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，除尘器1的出口分别于蓄热装置2的入口、烟囱6连接，蓄热装置2的烟气出口依次与净化装置3、引风机4、烟囱6连接，蓄热装置2的液体出口与水泵5连接，蓄热装置2的上表面设置秸秆换热板7。如图2所示，蓄热装置2由蓄热体8以及设置于蓄热体8内的烟道9组成；烟道9的倾角为2～8度，烟气入口处高于烟气出口；烟道9底部设置多个排水阀。

烟道9中可布置传热强化装置，例如多个交错布置的挡板，用来扰动烟气的流动，增大对流换热系数。烟道9的横截面为圆形或方形，材质为水泥混凝土或其他耐腐蚀材质。蓄热体8采用具有耐热、蓄热性质的材料，如石灰石或鹅卵石。净化装置3中布置能吸附HCl、SO_X的载体，如石灰石。

以某生物质直燃电厂48t/h机组锅炉为例，燃料干燥前含水分为46％，拟通过蓄热干燥系统，将燃料干燥成含水分为30％。将除尘器处理后通往烟囱的130℃烟气以2m³/s的流量抽取部分烟气，经引风机到蓄热装置，进入蓄热装置2的烟气，占除尘器1排出烟气的2～15％。烟道9周围填满蓄热体8，蓄热体上方铺有一层厚0.5m混凝土，整个烟道的两侧及底面为隔热保温材料，以保证烟道中烟气的热量向上传递给生物质原料。秸秆铺堆面积为2000m²，堆积厚度为0.7m，采用翻堆机翻秸秆堆进行翻动，利用使其温度平均达到40～60℃。促进秸秆中水分的吸热蒸发。蓄热装置2内烟气温度降低，部分水分凝结，经处理后回收利用。经蓄热体8放热后的烟气，进入净化装置3处理，可有效避免后续装置的腐蚀，净化后烟气由引风机送入烟囱排入大气。

系统初投资500万元，将秸秆含水量从46％下降到30％，仅此一项可节省成本219.6万元/年，初投资回收期2.28年。

Claims (9)

1.一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，除尘器(1)的出口分别于蓄热装置(2)的入口、烟囱(6)连接，蓄热装置(2)的烟气出口依次与净化装置(3)、引风机(4)、烟囱(6)连接，蓄热装置(2)的液体出口与水泵(5)连接，蓄热装置(2)的上表面设置秸秆换热板(7)。

2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，进入所述蓄热装置(2)的烟气，占除尘器(1)排出烟气的2～15％。

3.根据权利要求1所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述蓄热装置(2)由蓄热体(8)以及设置于蓄热体(8)内的烟道(9)组成；烟道(9)的倾角为2～8度，烟气入口处高于烟气出口；烟道(9)底部设置多个排水阀。

4.根据权利要求3所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述烟道(9)中布置有传热强化装置。

5.根据权利要求4所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述传热强化装置为多个交错布置的挡板。

6.根据权利要求3所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述烟道(9)的左右侧壁及底面铺设隔热保温材料。

7.根据权利要求3所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述烟道(9)的横截面为圆形或方形，烟道材质为水泥混凝土或其他耐腐蚀材质。

8.根据权利要求3所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述蓄热体(8)采用具有耐热、蓄热性质的材料。

9.根据权利要求1所述的一种生物质燃料蓄热干燥系统，其特征在于，所述净化装置(3)中布置能吸附HCl、SO_X的载体。

Images