一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉

本技术属于能源，尤其是涉及一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉。

背景技术：

1、中小型燃煤锅炉因其供热发电灵活，在我国得到了广泛应用，并在工业生产中发挥了重要的作用。但该类型锅炉面临着容量小、污染物排放强度大、锅炉效率低等一系列问题。

2、如公开号为cn115076704a的中国专利文献公开了一种燃煤锅炉，包括：炉体，所述炉体内具有炉膛；燃烧器，所述燃烧器包括风管，所述燃烧器设在所述炉体的外壁面上，所述风管的出口与所述炉膛连通；除焦剂添加装置，所述除焦剂添加装置包括喷枪，所述喷枪位于所述风管内，所述喷枪的出口可伸入所述炉膛内以便向所述炉膛内喷洒除焦剂。

3、为了对中小型燃煤锅炉进行技术改造，需要寻求更加洁净的燃料(柴油、天然气)替代燃料煤，这在一定程度上降低污染物排放量，提高了锅炉效率，但由于替代燃料的特殊秉性，改造时需要配置专用的燃烧器，同时需要对原燃煤锅炉辅机进行改造，甚至需要对炉膛尺寸进行调整，造成了高昂的改造费用，给企业带来了沉重的经济负担。另外，燃料油、天然气价格受市场影响波动比较大，这也严重影响到企业的正常生产。因此，寻求一种适用于当前中小型燃煤锅炉现状的改造技术方案迫在眉睫。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，对现有燃煤锅炉进行改造，通过耦合流化床气化装置并以廉价的清洁零碳生物质资源作为燃料，实现了锅炉的低成本、低污染物、低碳高效率地运行。

2、一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，包括流化床气化炉、旋风分离器、气化气燃尽炉和烟气热量回收装置；

3、所述流化床气化炉的下部安装有生物质给料装置和床料加入装置，底部的侧面设置热烟气点火装置，底端中心设有排渣罐；

4、所述流化床汽化炉的上部出口与旋风分离器的上部进口连接，所述旋风分离器的底部出口通过返料器与流化床气化炉下部连接；

5、所述气化气燃尽炉的内部四周布置水冷壁，顶部安装有汽包，所述的汽包通过管线与水冷壁的进、出口连接；所述气化气燃尽炉下部的燃气进口通过高温燃气管道与旋风分离器的顶端出口连接，所述的高温燃气管道上设置补燃风口和点火器；所述气化气燃尽炉上部的烟气出口与烟气热量回收装的上部进口连接；

6、所述烟气热量回收装置的下部出口依次与除尘器、引风机及烟囱连接。

7、采用上述技术方案，本实用新型气化气燃尽炉是由中小型燃煤锅炉本体改造而成，对原锅炉本体及相关辅助设备基本不变动，并在本体上设置燃气进口。通过燃气进口将流化床气化炉内产生的生物质气化燃气直接引入气化气燃尽炉内燃烧，无需额外布置燃烧器，从而大大降低改造成本和后期运行维护成本。另外，将廉价的生物质资源通过流化床气化炉转化成气化燃气并直接作为气化气燃尽炉的燃料，在达到同样锅炉出力情况下，燃料成本可大幅下降，同时污染物的排放强度也会有所降低。

8、进一步地，所述气化气燃尽炉下部的燃气进口与高温燃气管道之间设有高温膨胀节。

9、进一步地，所述的烟气热量回收装置内沿烟气流向依次布置过热器、蒸发受热面、省煤器及空气预热器，其中，过热器的进口、蒸发受热面的进出口、省煤器的出口分别通过管线与汽包连接；所述烟气热量回收装置的下部出口依次与除尘器、引风机及烟囱连接。

10、进一步地，所述的气化气燃尽炉内部沿炉膛高度方向布置分级燃料风管，所述分级燃料风管与补燃风口的进风管路汇合后，通过管路顺次与空气预热器、燃尽风机连接。

11、通过在气化气燃尽炉中布置分级燃料风可实现生物质气化气的均匀稳定燃烧。通过调节分级燃料风量来调节气化气燃尽炉运行温度，避免热力型nox的生成，从而实现尾部烟气低nox排放。

12、进一步地，所述过热器、蒸发受热面、省煤器及空气预热器之间均设有吹灰装置。

13、进一步地，所述生物质给料装置与流化床气化炉之间连接的下料管与气化风机连接；所述的热烟气点火装置通过管线分别与气化风机、烟气再循环风机连接；所述的返料器连接有返料风机；所述烟气再循环风机和返料风机的进风口通过管路与引风机的出风口连接。

14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

15、本实用新型的生物质锅炉基于现有燃煤锅炉进行改造，以廉价的生物质资源作为初始原料，以清洁的气化气作为燃料，通过合理的分级燃尽风调配，实现了改造锅炉系统高效率、低污染排放地运行，同时还降低了企业生产运行成本。

技术特征：

1.一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，包括流化床气化炉(1)、旋风分离器(4)、气化气燃尽炉(2)和烟气热量回收装置(3)；

2.根据权利要求1所述的基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，所述气化气燃尽炉(2)下部的燃气进口与高温燃气管道(13)之间设有高温膨胀节(12)。

3.根据权利要求1所述的基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，所述的烟气热量回收装置(3)内沿烟气流向依次布置过热器(17)、蒸发受热面(18)、省煤器(19)及空气预热器(20)，其中，过热器(17)的进口、蒸发受热面(18)的进出口、省煤器(19)的出口分别通过管线与汽包(16)连接。

4.根据权利要求3所述的基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，所述的气化气燃尽炉(2)内部沿炉膛高度方向布置分级燃料风管(11)，所述分级燃料风管(11)与补燃风口(14)的进风管路汇合后，通过管路顺次与空气预热器(20)、燃尽风机(27)连接。

5.根据权利要求3所述的基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，所述过热器(17)、蒸发受热面(18)、省煤器(19)及空气预热器(20)之间均设有吹灰装置(21)。

6.根据权利要求3所述的基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，其特征在于，所述生物质给料装置(6)与流化床气化炉(1)之间连接的下料管与气化风机(24)连接；所述的热烟气点火装置(8)通过管线分别与气化风机(24)、烟气再循环风机(25)连接；所述的返料器(5)连接有返料风机(26)；所述烟气再循环风机(25)和返料风机(26)的进风口通过管路与引风机(28)的出风口连接。

技术总结本技术公开了一种基于中小型燃煤锅炉改造的生物质锅炉，包括流化床气化炉、旋风分离器、气化气燃尽炉和烟气热量回收装置；流化床气化炉下部设有生物质给料装置和床料加入装置，底部侧面设置热烟气点火装置；流化床汽化炉上部出口与旋风分离器上部进口连接，旋风分离器底部出口通过返料器与流化床气化炉下部连接；气化气燃尽炉内部四周布置水冷壁，顶部安装有汽包，汽包通过管线与水冷壁的进、出口连接；气化气燃尽炉下部燃气进口通过高温燃气管道与旋风分离器顶端出口连接，高温燃气管道上设置补燃风口和点火器；气化气燃尽炉上部烟气出口与烟气热量回收装上部进口连接。本技术可实现锅炉的低成本、低污染物、低碳高效率地运行。技术研发人员：王勤辉,陈继军,方梦祥,解桂林,骆仲泱,王丹受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：20230921技术公布日：2024/6/18