一种褐煤与生物质协同利用耦合碳减排的系统和方法与流程

本发明涉及清洁燃料复合加工，尤其涉及一种褐煤与生物质协同利用耦合碳减排的系统和方法。

背景技术：

1、褐煤(草炭土)是一种没有完全碳化的生物质素原料，是富含高水分、高挥发份、高有机质、高腐植酸、变质程度浅的生物质新型原料，由于富含水分材质密度小热值较低；秸秆类生物质的处理一直是一个难题，若是在农田中集中燃烧处理，不仅会对环境造成破坏，还会引发火灾十分危险，同时，秸秆类生物质水分含量较高，若是直接在炉内燃用，难以保证锅炉的燃烧效率，所以需要进行干燥后才能进行燃烧。褐煤(草炭土)其生产出的副产品气化残炭挥发分含量极低且燃尽时no x生成量高，对尾气的处理投入成本大；传统燃烧锅炉对燃烧产生的尾气热量的重复利用率低，浪费热能资源。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种褐煤与生物质协同利用耦合碳减排的系统和方法，以更加确切地解决上述所述问题。

2、本发明通过以下技术方案实现的：

3、本发明提出一种褐煤与生物质协同利用耦合碳减排的系统，包括燃烧锅炉、气化炉、残炭导料组件、生物料导料组件、封闭式粉碎机和旋风分离器，所述燃烧锅炉的炉内底部由燃烧床分隔为生物质燃烧区和残炭燃烧区，生物质燃烧区一侧设有第一进料口，且第一进料口的外端连接有生物料导料组件，生物料导料组件与第一进料口的相接处设有封闭式粉碎机，生物质燃烧区远离第一进料口的一侧设有第一排渣口，且第一排渣口的开口处设有升降门闸，所述残炭燃烧区的一侧设有第二进料口，且第二进料口的外端连接有残炭导料组件，残炭燃烧区远离第二进料口的一侧设有第二排渣口，且第二排渣口的开口处设有升降门闸，所述气化炉用于褐煤气化，气化炉的气化气排出接口通过导气管与燃烧锅炉的炉内顶部连通，所述气化炉产生的气化残炭导入至残炭导料组件中，所述燃烧锅炉的底部设有若干个富氧进气接口，富氧进气接口的位置设置于生物质燃烧区底部，若干富氧进气接口的外端通过富氧气体分流管联通，所述燃烧锅炉的顶部一侧设有尾气排出管口，尾气排出管口通过导气管连接有旋风分离器，所述残炭燃烧区的一侧设有固体粉料回料口，且旋风分离器底部的固体粉尘排出接口与固体粉料回料口相连通。

4、进一步的，所述残炭导料组件包括水平横置的残炭导料筒座，残炭导料筒座的一端与第二进料口相接，残炭导料筒座的外端设有用于导入气化残炭导的残炭进料口，所述残炭导料筒座内部设有尺径相配合的残炭导料绞龙，残炭导料绞龙的一端与残炭导料电机的输出轴传动连接，且残炭导料电机固定于残炭导料筒座的外端。

5、进一步的，所述燃烧锅炉的炉内顶部设有若干根水平横置的回气管，多根回气管沿垂直方向等间距排布，每根回气管上设有多个呈等间距排布的喷气嘴，多根回气管的一端通过回气分流管联通，且回气分流管通过导气管与气化炉的气化气排出接口相连接。

6、进一步的，所述生物料导料组件包括水平横置的生物料导料筒座，生物料导料筒座的一端与封闭式粉碎机相连通，生物料导料筒座的外端设有用于导入秸秆类物料的生物料进料口，生物料导料筒座的内部设有尺径相配合的生物料导料绞龙，所述生物料导料绞龙的一端贯穿出生物料导料筒座的外部，且生物料导料绞龙的外端上设有从动皮带齿轮，位于生物料导料筒座底部设有生物料导料驱动箱，生物料导料驱动箱的输出轴端设有主动皮带齿轮，且主动皮带齿轮与从动皮带齿轮之间通过齿形皮带连接。

7、进一步的，所述生物料导料绞龙的中心轴体为空心转轴，生物料导料绞龙的外端连接有气密转接头，且气密转接头通过导气管与旋风分离器的排气接口相连接。

8、进一步的，所述生物料导料绞龙的螺旋导料叶片为空心叶片体，且螺旋导料叶片的空心内腔与生物料导料绞龙的气道相连接。

9、进一步的，所述生物料导料筒座的中部上方设有导气罩，导气罩的顶部设有水汽排出接口。

10、进一步的，所述生物质燃烧区包括呈水平阵列排布的固定床条，固定床条固定于燃烧锅炉的炉内壁，每两个固定床条之间在垂直方向上滑动配合有活动床条，多个活动床条的底端通过床条支撑梁架联接固定，所述活动床条的中部开设有上下贯穿的透气孔，所述固定床条、活动床条的顶部均设有斜向相同的导料斜面

11、进一步的，所述燃烧锅炉的外部侧壁设有一对液压伸缩缸，液压伸缩缸的伸缩杆部沿垂直方向延伸，且液压伸缩缸的伸缩杆上端固定有联动板架，且联动板架通过支撑杆与两组生物质燃烧区中所设的床条支撑梁架固定，燃烧锅炉的炉壁开设有用于支撑杆贯穿的支撑杆通过槽。

12、一种应用于上述的一种褐煤与生物质协同利用耦合碳减排的系统的方法，包括以下步骤：

13、步骤一：通过生物料导料组件往燃烧锅炉的生物质燃烧区导入秸秆类物料，秸秆类物料通过封闭式粉碎机粉碎而提高燃烧率，富氧气体分流管通过连接深冷空分装置，由深冷空分装置产生的富氧气体沿富氧进气接口供入；

14、步骤二：褐煤在气化炉中气化后，气化炉残炭导料组件气化后产生的气化残炭导入残炭导料组件中，由残炭导料组件导入燃烧锅炉的残炭燃烧区上进行燃烧，气化残炭利用秸秆类物料燃烧带来的热量助燃，褐煤在气化炉内产生一部分气化气作为化工产品收集，另一部分导入燃烧锅炉炉内顶部所设的回气管，由回气管通过喷气嘴喷入燃烧锅炉炉内，利用生物燃料和气化残炭燃烧的热量进一步充分燃烧，还原固体燃料燃烧时产生的no x；

15、步骤三：燃烧锅炉的炉内顶部尾气沿尾气排出管口排出，且导入至旋风分离器中，分离尾气中的粉末杂质，旋风分离器排出的尾气一部分排出另做其他工业产品收集，另一部部分尾气导入至生物料导料组件的生物料导料绞龙中，高温尾气通过生物料导料绞龙时，能够对生物料导料筒座内部导送的秸秆类原料进行加热烘干，保持秸秆类燃烧前的干燥度，同时导入的尾气重新进入燃烧锅炉内部进行循环燃烧，加热产生的水汽沿导气罩顶部的水汽排出接口排出；

16、步骤四：通过控制液压伸缩缸的伸缩杆进行往复伸缩，由床条支撑梁架带动活动床条进行上下往复升降，在固定床条与活动床条的相对运动配合下，固定床条与活动床条顶部的导料斜面能够将气化残炭或者秸秆类物料朝着一个方向进行运送，且运送过程中松散物料，提高燃烧率。

17、本发明的有益效果：

18、1、本发明在燃烧锅炉内部所设的生物质燃烧区进行燃烧秸秆类物料，在残炭燃烧区内部进行燃烧气化炉气化产生的气化残炭，气化残炭利用秸秆类物料燃烧带来的热量助燃，同时气化炉产生的气化气在燃烧锅炉的炉内部利用生物燃料和气化残炭燃烧的热量进一步充分燃烧，还原固体燃料燃烧时产生的no x；

19、2、本发明利用燃烧锅炉排出的尾气导入至生物料导料组件的生物料导料绞龙中，高温尾气通过生物料导料绞龙时，能够对生物料导料筒座内部导送的秸秆类原料进行加热烘干，保持秸秆类燃烧前的干燥度，同时导入的尾气重新进入燃烧锅炉内部进行循环燃烧；

20、3、本发明通过控制液压伸缩缸的伸缩杆进行往复伸缩，由床条支撑梁架带动活动床条进行上下往复升降，在固定床条与活动床条的相对运动配合下，固定床条与活动床条顶部的导料斜面能够将气化残炭或者秸秆类物料朝着一个方向进行运送，且运送过程中松散物料，提高燃烧率。