一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置及方法

本发明涉及一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置及方法，属于气化灰处理。

背景技术：

1、气化灰渣的产量受到煤种、气化工艺和生产规模等因素的影响，不同类型的气化工艺产生的灰渣含量和性质有所不同，例如固定床气化和流化床气化所产生的灰渣具有一定差异。

2、气化灰渣通常具有细颗粒的特点，其粒径通常在几十微米到几毫米之间，并且具有高含水量。这种气化灰渣在水中具有较好的分散性和悬浮性，适合形成稳定的水煤浆形态。水煤浆不仅具有良好的稳定性，而且在运输过程和储存过程中具有较大的优势。

3、前后墙锅炉作为一种常见的燃煤锅炉，其结构相对简单，通常由锅炉本体、燃烧设备、排烟系统等基本组成部分构成。该类型锅炉的炉膛温度高，燃料的燃尽率高，可以有效提高能源利用率。

4、现有技术的发明专利《煤气化灰渣焚烧系统和燃烧方法》专利号为cn202311075189.6，专利公开日为2023年08月24日，申请公布号cn117053207a通过将煤气化灰渣研磨和分离出的乏气送入燃烧炉进行焚烧，从而实现对煤气化灰渣的处理和利用。焚烧过程中，燃烧器将煤粉点燃，并通过风箱将产生的热量和废气导入炉膛本体，实现煤气化灰渣的有效处理。该方法虽然可以实现对气化灰渣的处理和利用，但是仅通过干燥和研磨的方式处理气化灰渣，不利于工业化处理气化灰，需要添加的脱水设备，并且利用率低。

5、现有技术的发明专利《气化灰渣处理装置、方法及煤催化气化系统》专利号为cn202010635926.3，专利公开日为2020年07月03日，申请公布号cn111826207a是使用特定的装置，在壳体内进行气化灰渣的处理。气化灰渣、添加剂和等离子体氧通过第一进料口、第二进料口和进气管输入壳体，然后在壳体内发生残碳氧化反应和催化剂置换反应，实现气化灰渣中残碳的转化和催化剂的提取。这种方法虽然可以有效地将气化灰渣中的残碳转化，提高碳的转化率，但是该发明使用的装置繁多，并且操作步骤复杂，不适用于工业生产中大面积推广。

6、现有技术的发明专利《一种煤化工气化渣的处理方法》专利号为cn201210511610.9，专利公开日为2013年03月20日，申请公布号cn102980195a通过将煤泥和气化渣加水后均匀混合，然后加入白泥浆，通过高压柱塞泵管道输送到流化床锅炉内燃烧处理。流化床温度低，对于石墨化程度高的气化灰，燃尽效果差。

7、因此，亟需提出一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置及方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明研发目的是为了解决气化灰渣直接燃烧效果差，且目前处理气化灰时需要脱水装置，会伴随固体废弃物的排放污染环境的问题，通过将气化灰浆液直接通入前后墙锅炉中燃烧，同时调节通入气化灰浆液的燃烧器，能够实现气化灰的消纳，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、方案一、一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，包括炉膛、浆液/煤粉两用旋流燃烧器、匀料机、煤浆泵、煤粉燃烧器，炉膛的前墙和后墙上均安装有浆液/煤粉两用旋流燃烧器和煤粉燃烧器，浆液/煤粉两用旋流燃烧器和煤粉燃烧器的数量均为多个，且成排布置，所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器通过煤浆泵与匀料机连接。

4、优选的：成排布置的所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器布置于煤粉燃烧器的中层。

5、优选的：成排布置的所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器布置于煤粉燃烧器的上层。

6、优选的：所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器上布置有二次风管和燃料管，燃料管通过煤粉阀门与煤粉仓连接，燃料管通过浆液阀门与煤浆泵连接。

7、优选的：所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器通过浆液阀门控制燃料管喷入浆液，所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器通过煤粉阀门控制燃料管喷入煤粉。

8、方案二、一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的方法，是依托于方案一所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置实现的，包括以下步骤：

9、步骤1，将气化灰渣送入匀料机中，制备成气化灰浆液；

10、步骤2，使用煤浆泵控制气化灰浆液的流量，将其送入浆液/煤粉两用旋流燃烧器；

11、步骤3，打开浆液/煤粉两用旋流燃烧器的浆液阀门，关闭煤粉阀门，将气化灰浆液喷射进入炉膛的中上层；

12、步骤4，将煤粉燃烧器布置于面对浆液/煤粉两用旋流燃烧器的炉膛另一侧墙面，同时煤粉燃烧器喷入向炉膛内煤粉，浆液/煤粉两用旋流燃烧器向炉膛内喷入气化灰浆液，形成对冲燃烧，确保炉膛的中心温度维持在1400℃以上；

13、步骤5，当匀料机中的气化灰浆液储量不足时，打开浆液/煤粉两用旋流燃烧器的煤粉阀门和浆液阀门，混合掺入气化灰浆液和煤粉，喷入炉膛的中上层进行燃烧；

14、步骤6，当匀料机中的气化灰浆液储量为零时，打开浆液/煤粉两用旋流燃烧器的煤粉阀门，使炉膛正常切换至燃煤运转，煤粉实现前后墙对冲燃烧。

15、优选的：所述制备成气化灰浆液的方法包括：

16、步骤1.1，将气化灰渣经过破碎、碾压处理后，通入匀料机中，气化灰渣的颗粒粒径范围在10μm～100μm；

17、步骤1.2，向匀料机内加入水，使气化灰浆液的含水量在30％～60％范围内。

18、本发明具有以下有益效果：

19、1.本发明直接利用气化灰浆液作为燃料，在前后墙对冲锅炉中燃烧，不需要额外的脱水装置对气化灰进行干燥；

20、2.本发明能够提高工作效率，在燃烧气化灰时无需用流化床锅炉燃烧气化灰渣，可以在不影响电站锅炉正常运行的情况下，根据气化灰消纳情况，调控投运的浆液/煤粉两用旋流燃烧器，进而实现燃烧气化灰浆液，即不影响锅炉正常工作效率，又解决了气化灰渣的处理问题；

21、3.本发明能够提高气化灰浆液的燃烧效率，无需通过添加白泥浆确保气化灰渣能够在流化床中燃烧处理，利用前后墙对冲锅炉燃烧气化灰浆液，炉膛中心燃烧温度在1400℃以上，燃烧温度高，有利于燃尽。

技术特征：

1.一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，其特征在于：包括炉膛(1)、浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)、匀料机(3)、煤浆泵(4)、煤粉燃烧器(5)，炉膛(1)的前墙和后墙上均安装有浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)和煤粉燃烧器(5)，浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)和煤粉燃烧器(5)的数量均为多个，且成排布置，所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)通过煤浆泵(4)与匀料机(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，其特征在于：成排布置的所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)布置于煤粉燃烧器(5)的中层。

3.根据权利要求1所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，其特征在于：成排布置的所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)布置于煤粉燃烧器(5)的上层。

4.根据权利要求1所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，其特征在于：所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)上布置有二次风管(21)和燃料管(22)，燃料管(22)通过煤粉阀门(23)与煤粉仓连接，燃料管(22)通过浆液阀门(24)与煤浆泵(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置，其特征在于：所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)通过浆液阀门(24)控制燃料管(22)喷入浆液，所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器(2)通过煤粉阀门(23)控制燃料管(22)喷入煤粉。

6.一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的方法，是依托于权利要求5所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置实现的，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的方法，其特征在于：所述制备成气化灰浆液的方法包括：

技术总结一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置及方法，属于气化灰处理技术领域。本发明的一种气化灰浆液采用前后墙对冲锅炉燃尽的装置包括炉膛、浆液/煤粉两用旋流燃烧器、匀料机、煤浆泵、煤粉燃烧器，炉膛的前墙和后墙上均安装有浆液/煤粉两用旋流燃烧器和煤粉燃烧器，浆液/煤粉两用旋流燃烧器和煤粉燃烧器的数量均为多个，且成排布置，所述浆液/煤粉两用旋流燃烧器通过煤浆泵与匀料机连接。本发明研发目的是为了解决气化灰渣直接燃烧效果差，且目前处理气化灰时需要脱水装置，会伴随固体废弃物的排放污染环境的问题，通过将气化灰浆液直接通入前后墙锅炉中燃烧，同时调节通入气化灰浆液的燃烧器，能够实现气化灰的消纳。技术研发人员：陈智超,卢玉龙,吴晓岚受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17