CN217464496U - 一种生物质制粉装置及燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生物质制粉装置及燃烧系统，属于生物质燃烧的技术领域，该生物质制粉装置包括生物质粉碎机、包装壳和循环风机，生物质粉碎机出口处安装有筛网，用于破碎生物质原料；包装壳安装于生物质粉碎机外侧，用于将生物质粉碎机罩设于内；包装壳开设有与生物质粉碎机进口连通的进料口，与生物质粉碎机出口连通的出料口；循环风机出风口与包装壳内部连通，进风口与用于生物质燃烧的燃烧炉的尾部烟道连通；包装壳对侧与燃烧炉的炉膛连通；其中，包装壳对侧指的是包装壳与出风口连通侧壁相对的一侧。本申请具有减少制粉过程中，粉尘对外界环境的污染的效果。

Description

一种生物质制粉装置及燃烧系统

技术领域

本申请涉及生物质燃烧的技术领域，尤其是涉及一种生物质制粉装置及燃烧系统。

背景技术

生物质作为一种可再生零碳能源，对于保障我国能源安全和实现碳达峰碳中和目标具有十分重要的作用。我国每年可作为能源利用的农林废弃物的生物质资源总量约相当于4.6亿标准煤，储量丰富，应用潜力大。

当前我国能源消费结构以煤为主，火电作为灵活性调峰电源在我国发电结构中将长期存在，燃煤发电的碳排放占到我国总碳排放的50%。为了实现电力系统的低碳化，实现煤与生物质耦合、直至纯烧生物质是燃煤机组低碳改造的主要方向。生物质与煤在煤粉炉内耦合燃烧的关键在于生物质的制粉和输送问题。在满足制粉粒径要求的同时，减小扬尘污染和能量浪费是生物质制粉的目标。

当前生物质制粉燃烧的方法按照与煤的耦合方式可以分为：与煤共用磨煤机和燃烧器、生物质采用单独磨机和燃烧器。生物质与煤共磨具有系统简单，改造成本低的优点，其问题在于生物质与煤的混合不均匀，且磨机的出力会受到影响。单独采用生物质磨和生物质燃烧器，运行可靠，对原系统扰动小，是目前最可靠的生物质制粉方法，其工作过程为：首先将生物质（一般为生物质成型颗粒）在生物质粉碎机制粉后由风机气力输送至旋风分离器，在旋风分离器底部设置有生物质储仓，收集后的生物质粉由螺旋给料机输送至燃烧炉。

针对上述相关技术，发明人发现存在以下缺陷：在生物质粉碎制粉的过程中，会有大量的粉尘（通常为生物质细粉）产生，并存留于外界的环境中，从而造成环境污染。

实用新型内容

为了减少制粉过程中，粉尘对外界环境的污染，本申请提供一种生物质制粉装置及燃烧系统。

第一方面，本申请提供的一种生物质制粉装置，采用如下技术方案：

一种生物质制粉装置，包括：

生物质粉碎机，出口处安装有筛网，用于破碎生物质原料；

包装壳，安装于所述生物质粉碎机外侧，用于将所述生物质粉碎机罩设于内；所述包装壳开设有与所述生物质粉碎机进口连通的进料口，与所述生物质粉碎机出口连通的出料口；

循环风机，出风口与所述包装壳内部连通，进风口与用于生物质燃烧的燃烧炉的尾部烟道连通；所述包装壳对侧与所述燃烧炉的炉膛连通；其中，所述包装壳对侧指的是所述包装壳与所述出风口连通侧壁相对的一侧。

通过采用上述技术方案，将生物质原料投入至生物质粉碎机内进行粉碎，并启动循环风机，循环风机可以抽取低温烟气将生物质细粉（粉尘）携带后重新送入到炉膛高温段，实现该部分生物质细粉的燃烧，从而减少了生物质粉尘的排放至外界，从而减少了制粉过程中，粉尘对外界环境的污染，包装壳的设置减少了粉尘的扩散；另外，由于尾部烟气的氧含量低，因此也限制了尾部烟气进入包装壳内后，使得粉尘燃烧的情况，从而起到防爆作用。

可选的，所述进料口处安装有防尘部件，用于阻挡粉尘排至外界。

通过采用上述技术方案，设置防尘部件的目的是，使得生物质原料通过防尘部件投入至生物质粉碎机内，生物质粉碎机在进行粉碎工作时，产生的粉尘会被防尘部件所阻挡，从而大部分存留于包装壳内，进一步减少了粉尘存留于外界环境的情况发生。

可选的，所述防尘部件包括防尘帘。

可选的，所述生物质制粉装置还包括：

旋风分离器，安装于所述包装壳内部，并且与所述生物质粉碎机连通，其中，连通处位于所述筛网远离所述生物质粉碎机进口处；

布袋除尘器，安装于所述包装壳内部，并且与所述旋风分离器的顶部连通；

引风机，进口与所述布袋除尘器的一出口连通。

通过采用上述技术方案，在生物质粉碎机进行破碎工作时，可以启动引风机，从而使得筛网处形成负压，从而抽吸生物质颗粒通过筛网，从而提高了生物质颗粒通过筛网的效率。

第二方面，本申请提供的一种生物质燃烧系统，采用如下技术方案：

一种生物质燃烧系统，包括：

上述生物质制粉装置；

燃烧炉，尾部烟道与所述循环风机的进风口连通，炉膛与所述包装壳对侧连通；

燃烧器，安装于所述燃烧炉上，所述燃烧器的出料口与所述炉膛连通；

高压风机，出口与所述燃烧器的输粉管道连通；

所述引风机的出口能够与所述燃烧器的内二次风通道及外二次风通道连通。

通过采用上述技术方案，将生物质粉碎机粉碎后的生物质粉送入输粉管道内，高压风机启动后，将生物质粉喷入至炉膛内，在喷入至炉膛时，燃烧器内的点火油枪会点燃生物质粉。

可选的，所述引风机出口连通有送风机，所述送风机的出口与所述燃烧器的内二次风通道及外二次风通道连通。

通过采用上述技术方案，二次风可以由送风机抽取引风机的风量提供。

可选的，所述输粉管道进料口处安装有给料部件，所述给料部件用于向所述输粉管道内输送生物质粉；

所述给料部件与所述布袋除尘器的底部出口、所述旋风分离器的底部出口以及所述生物质粉碎机的出口连通；

或，

所述生物质燃烧系统还包括：

螺旋输送机，出料口与所述给料部件连通，所述布袋除尘器的底部出口、所述旋风分离器的底部出口以及所述生物质粉碎机的出口均与所述螺旋输送机连通。

通过采用上述技术方案，开启给料部件，生物质粉碎机、旋风分离器和布袋除尘器内的生物质细粉会直接或通过螺旋输送机进入到输粉管道内，从而不需要新建生物质粉仓，也就不存在储存生物质时的防火防水防尘等问题；并且该生物质燃烧系统集成度高，实现了生物质的在线制粉、输送和燃烧。

可选的，所述给料部件包括旋转给料阀。

可选的，所述螺旋输送机安装于所述包装壳内。

通过采用上述技术方案，进一步减少粉尘存留于外界环境中。

可选的，所述生物质粉碎机、旋转给料阀、高压风机、引风机和送风机均安装有变频器。

通过采用上述技术方案，可以根据需要调节制粉量和生物质燃烧炉负荷。

综上所述，本申请存在至少以下有益效果：

1、设置包装壳和循环风机的目的是，包装壳可以减少制粉过程中粉尘的扩散，循环风机可以抽取低温烟气将生物质细粉（粉尘）携带后重新送入到炉膛高温段，实现该部分生物质细粉的燃烧，从而减少生物质粉尘的排放至外界，从而减少了制粉过程中，粉尘对外界环境的污染；另外，由于尾部烟气的氧含量低，因此也限制了尾部烟气进入包装壳内后，使得粉尘燃烧的情况，从而起到防爆作用。

2、旋转给料阀、燃烧炉、燃烧器、高压风机、送风机的设置，实现了连续给料条件下的生物质制粉、输送和燃烧的一体化。

附图说明

图1是本申请生物质制粉装置一实施方式的整体结构示意图；

图2是本申请生物质制粉装置另一实施方式的整体结构示意图；

图3是本申请生物质燃烧系统的一实施方式的整体结构示意图。

附图标记说明：101、生物质粉碎机；102、包装壳；103、循环风机；104、防尘帘；105、燃烧炉；106、旋风分离器；107、布袋除尘器；108、引风机；109、燃烧器；111、点火油枪；112、输粉管道；113、内二次风通道；114、外二次风通道；115、高压风机；116、送风机；117、旋转给料阀；118、螺旋输送机；119、筛网。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1-附图3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请一实施例公开一种生物质制粉装置。参照图1，作为该生物质制粉装置的一实施方式，该生物质制粉装置可以包括：

生物质粉碎机101，出口处安装有筛网119，用于破碎生物质原料；该出口为使用状态下的底部出口；本实施方式中生物质原料可以采用长度10cm以下的木片。

包装壳102，安装于生物质粉碎机101外侧，用于将生物质粉碎机101罩设于内；包装壳102开设有与生物质粉碎机101进口连通的进料口，与生物质粉碎机101出口连通的出料口；

循环风机103，出风口与包装壳102内部连通，进风口与用于生物质燃烧的燃烧炉105的尾部烟道连通；包装壳102对侧与燃烧炉105的炉膛连通；其中，包装壳102对侧指的是包装壳102与出风口连通侧壁相对的一侧。低温烟气进入包装壳102内的流速为2m/s-5m/s。

为了减少粉尘从包装壳102排至外界环境的情况，在进料口处安装有防尘部件，防尘部件在本实施方式中可以是防尘帘104；使用时，使得防尘帘104打开进料口，粉碎时，防尘帘104遮挡进料口。在其它实施方式中，防尘部件还可以是防尘板，防尘板滑移连接于或者转动连接于包装壳102外壁上，用于启闭进料口；在包装壳102外壁安装有电动推杆，电动推杆的伸缩端与防尘板通过螺栓链接，用于驱动防尘板的滑移；或，在包装壳102外壁安装有电机，电机的输出轴与防尘板的转动轴同轴固定连接；只要是能够实现阻挡灰尘且不影响生物质原料进入生物质粉碎机101即可。

需要说明的是，还可以在生物质粉碎机的入口处安装防尘帘104或其他防尘部件。

参照图2，作为生物质制粉装置的另一实施方式，该生物质制粉装置还可以包括：

旋风分离器106，安装于包装壳102内部，并且通过管路与生物质粉碎机101连通，其中，连通处位于筛网119远离生物质粉碎机101进口的一侧；

布袋除尘器107，安装于包装壳102内部，并且通过管路与旋风分离器106的顶部连通；

引风机108，进口与布袋除尘器107的一出口连通。

本实施例的实施原理为：

将生物质原料投入至生物质粉碎机101内，然后依次启动生物质粉碎机101、引风机108和循环风机103，生物质粉碎机101对生物质原料进行粉碎，引风机108使得筛网119处形成负压（可以为15Pa-200Pa），从而加快生物质粉通过筛网119；同时，循环风机103抽取低温烟气至包装壳102内，并重新将携带生物质粉（粉尘）的低温烟气重新送入到炉膛高温段，实现该部分生物质粉的燃烧。

本申请另一实施例公开一种生物质燃烧系统。参照图3，作为该生物质燃烧系统的一实施方式，该生物质燃烧系统可以包括：

上述生物质制粉装置；

燃烧炉105，尾部烟道与循环风机103的进风口连通，炉膛与包装壳102对侧连通；

其中，燃烧炉105可以是生物质燃烧炉105、也可以是煤粉工业锅炉，还可以是带燃烧器109的煤粉炉等。

燃烧器109，安装于燃烧炉105 的SOFA风口或者上二次风口处，燃烧器109的出料口与炉膛连通；

其中，燃烧器109可以是旋流燃烧器，也可以是直流燃烧器。若是旋流燃烧器，则该燃烧器109包括点火油枪111、输粉管道112、内二次风通道113和外二次风通道114。内二次风为直流风，外二次风为旋流风。内二次风直流风的作用是补充燃烧初期所需要的氧气。外二次风通道114内安装有切向叶片，用来形成旋流，卷吸烟气强化燃烧。一次风的风率为20%~40%，内二次风的风率为40%~30%，外二次风的风率为40%~30%。其中，点火油枪111穿设安装于输粉管道112内，内二次风通道113安装于输粉管道112外壁，外二次风通道114安装于内二次风通道113外壁。

高压风机115，出口与燃烧器109的输粉管道112连通；

其中，高压风机115产生的高压风风速为20m/s~25m/s，可以是罗茨风机。

引风机108的出口连通有送风机116，送风机116的出口与燃烧器109的内二次风通道113及外二次风通道114连通。另外，送风机116的出口还与炉膛内部连通。

另外，生物质燃烧系统还可以包括：

给料部件，安装于输粉管道112进料口处，用于向输粉管道112内输送生物质粉；

螺旋输送机118，安装于包装壳102内，螺旋输送机118的出料口与给料部件连通，布袋除尘器107的底部出口、旋风分离器106的底部出口和生物质粉碎机的出口均与螺旋输送机118连通。其中，螺旋输送机118可以单轴，也可以是双轴。

在其它实施方式中，给料部件也可以直接与布袋除尘器107的底部出口、旋风分离器106的底部出口以及生物质粉碎机101的出口连通。

作为给料部件的一实施方式，给料部件可以是旋转给料阀117，本实施方式中，可以采用电动旋转给料阀117。在其它实施方式中，也可以是其它结构，只要能够实现均速，定量给料即可。

需要说明的是，生物质粉碎机101、旋转给料阀117、高压风机115、引风机108、送风机116和螺旋输送机118均安装有变速器，能够根据生产需求调节制粉量和生物质燃烧炉105负荷。另外，循环风机103也可以安装变速器。

本实施例的实施原理为：

生物质原料由防尘帘104进入到生物质粉碎机101内进行粉碎，粉碎后的生物质粉落入到螺旋输送机118内输送至旋转给料阀117，旋转给料阀117将生物质粉输送至输粉管道112内，并由罗茨风机气力输送至燃烧器109燃烧；

引风机108通过抽吸在筛网119底部形成负压，从而提高制粉效率，并通过旋风分离器106和布袋除尘器107脱除携带的颗粒，旋风分离器106和布袋除尘器107捕集的颗粒送入到螺旋输送机118；

循环风机103抽取低温烟气至包装壳102内，并重新将携带生物质粉（粉尘）的低温烟气重新送入到炉膛高温段，实现该部分生物质粉的燃烧。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种生物质制粉装置，其特征在于，包括：

生物质粉碎机（101），出口处安装有筛网（119），用于破碎生物质原料；

包装壳（102），安装于所述生物质粉碎机（101）外侧，用于将所述生物质粉碎机（101）罩设于内；所述包装壳（102）开设有与所述生物质粉碎机（101）进口连通的进料口，与所述生物质粉碎机（101）出口连通的出料口；

循环风机（103），出风口与所述包装壳（102）内部连通，进风口与用于生物质燃烧的燃烧炉（105）的尾部烟道连通；所述包装壳（102）对侧与所述燃烧炉（105）的炉膛连通；其中，所述包装壳（102）对侧指的是所述包装壳（102）与所述出风口连通侧壁相对的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种生物质制粉装置，其特征在于，所述进料口处安装有防尘部件，用于阻挡粉尘排至外界。

3.根据权利要求2所述的一种生物质制粉装置，其特征在于，所述防尘部件包括防尘帘（104）。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种生物质制粉装置，其特征在于，所述生物质制粉装置还包括：

旋风分离器（106），安装于所述包装壳（102）内部，并且与所述生物质粉碎机（101）连通，其中，连通处位于所述筛网（119）远离所述生物质粉碎机（101）进口处；

布袋除尘器（107），安装于所述包装壳（102）内部，并且与所述旋风分离器（106）的顶部连通；

引风机（108），进口与所述布袋除尘器（107）的一出口连通。

5.一种生物质燃烧系统，其特征在于，包括：

如权利要求4所述的生物质制粉装置；

燃烧炉（105），尾部烟道与所述循环风机（103）的进风口连通，炉膛与所述包装壳（102）对侧连通；

燃烧器（109），安装于所述燃烧炉（105）上，所述燃烧器（109）的出料口与所述炉膛连通；

高压风机（115），出口与所述燃烧器（109）的输粉管道（112）连通；

所述引风机（108）的出口能够与所述燃烧器（109）的内二次风通道（113）及外二次风通道（114）连通。

6.根据权利要求5所述的一种生物质燃烧系统，其特征在于，所述引风机（108）出口连通有送风机（116），所述送风机（116）的出口与所述燃烧器（109）的内二次风通道（113）及外二次风通道（114）连通。

7.根据权利要求6所述的一种生物质燃烧系统，其特征在于，所述输粉管道（112）进料口处安装有给料部件，所述给料部件用于向所述输粉管道（112）内输送生物质粉；

所述给料部件与所述布袋除尘器（107）的底部出口、所述旋风分离器（106）的底部出口以及所述生物质粉碎机（101）的出口连通；

或，

所述生物质燃烧系统还包括：

螺旋输送机（118），出料口与所述给料部件连通，所述布袋除尘器（107）的底部出口、所述旋风分离器（106）的底部出口以及所述生物质粉碎机（101）的出口均与所述螺旋输送机（118）连通。

8.根据权利要求7所述的一种生物质燃烧系统，其特征在于，所述给料部件包括旋转给料阀（117）。

9.根据权利要求7所述的一种生物质燃烧系统，其特征在于，所述螺旋输送机（118）安装于所述包装壳（102）内。

10.根据权利要求8所述的一种生物质燃烧系统，其特征在于，所述生物质粉碎机（101）、旋转给料阀（117）、高压风机（115）、引风机（108）和送风机（116）均安装有变频器。

Images