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Patent Searching and Data


Title:
BIOMASS BOILER SLAG TREATMENT SYSTEM AND PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/015761
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a biomass boiler slag treatment system and a process therefor. The biomass boiler slag treatment system comprises: a slag trough (1), a slag transport apparatus (2) and a re-burning apparatus (5). The re-burning apparatus (5) is sealedly provided between the slag trough (1) and the slag transport apparatus (2) and is able to move horizontally. The re-burning apparatus (5) is controlled to be closed, and then slag falls down the slag trough (1) onto the re-burning apparatus (5), achieving the re-burning of carbon in the slag, with the heat produced by the combustion of carbon in the slag being returned to the hearth. The re-burning apparatus (5) is controlled to be opened, and then slag falls onto the slag transport apparatus (2) and is discharged. The biomass boiler slag treatment process comprises: closing the re-burning apparatus (5), vibrating slag by means of a grate (9) to fall onto the re-burning apparatus (5), stopping vibrating the grate (9), and re-burning carbon in the slag on the re-burning apparatus (5) and then returning the heat produced to the hearth; opening the re-burning apparatus (5) such that the slag falls onto the slag transport apparatus (2) and is discharged; and repeating the above-mentioned steps to achieve re-burning of carbon in the slag and recovery of heat. By re-burning incompletely burnt carbon in the slag through the re-burning apparatus (5), slag heat recovery is achieved and boiler efficiency is improved.

Inventors:
LIU ZHENQIANG (CN)
YU QIAN (CN)
WANG YUWEI (CN)
ZHANG JING (CN)
TIAN HUA (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/079594
Publication Date:
January 30, 2014
Filing Date:
July 18, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BEIJING GUODIAN FUTONG SCIENCE & TECHNOLOGY DEV CO LTD (CN)
International Classes:
F23J1/02; B09B1/00; F23H1/02
Foreign References:
CN1050178C2000-03-08
CN2072645U1991-03-06
CN102374549A2012-03-14
EP0427230A21991-05-15
JP2001021129A2001-01-26
JP2001317712A2001-11-16
CN102818254A2012-12-12
Attorney, Agent or Firm:
SUNSHINE INTELLECTUAL PROPERTY INTERNATIONAL CO., LTD. (CN)
北京三聚阳光知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种生物质锅炉炉渣处理系统, 包括,

渣槽 (1 ), 其上方与炉膛连通;

炉渣输送装置 (2), 其进料口设置于所述渣槽 (1 ) 的出口下方;

其特征在于, 所述系统还包括:

再燃烧装置 (5), 其密闭设置于所述渣槽 (1 ) 与所述炉渣输送装置 (2) 之间; 控制所述再燃烧装置 (5) 关闭, 炉渣经所述渣槽 (1 )落至所述再燃烧装置 (5) 上, 实 现炉渣中碳的再燃烧, 炉渣中的碳经燃烧所产生的热量返至炉膛; 控制所述再燃烧装置 (5) 开启, 炉渣落至所述炉渣输送装置 (2) 上排出。

2、 根据权利要求 1所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述渣槽 (1 )被分割为炉渣槽 (11 )和细灰槽 (12), 所述再燃烧装置 (5) 设置于所述 炉渣槽 (11 ) 的出口下方, 接收由所述炉渣槽 (11 ) 输出的炉渣并对其进行再燃烧处理。

3、 根据权利要求 2所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述再燃烧装置 (5) 包括一密闭箱体 (51 )、 燃烧床 (52) 和执行机构 (57);

所述箱体 (51 ) 分别与所述炉渣槽 (11 ) 出口及炉渣输送装置 (2) 的进料口连接; 所述燃烧床 (52) 设置于所述箱体 (51 ) 内, 且位于所述炉渣槽 (11 ) 的出口下方; 所述执行机构 (57) 与所述燃烧床 (52) 的一端固定连接, 用于驱动所述燃烧床 (52) 水平移动, 实现对所述炉渣槽 (11 ) 出口的启闭控制。

4、 根据权利要求 3所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述燃烧床(52) 的上端面为一楔形床面 (521 ), 所述楔形床面 (521 )靠近所述执行机 构 (57) 的一端高度大于其另一端的高度。

5、 根据权利要求 4所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述燃烧床(52)具有一中空腔室 (522), 所述楔形床面 (521 )上成型有多个与所述中 空腔室 (522)连通的出气孔 (523); 所述燃烧床(52) 上还设有一助燃气体导入装置 (52), 其与所述中空腔室 (522)连通, 用于将助燃气体导入所述燃烧床(52) 中, 实现炉渣在所述 燃烧床 (52) 上的再燃烧。

6、 根据权利要求 3或 4或 5所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述再燃烧装置(5)还包括多个平行设置的床体导轨(53), 多个所述的床体导轨(53) 固定于所述箱体 (51 ) 的下部; 所述燃烧床 (52) 设置于所述床体导轨 (53) 上, 其下端面 与所述床体导轨 (53) 滑动配合。

7、 根据权利要求 6所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述系统还包括一碎渣机(3), 其与所述炉渣输送装置(2) 的出料端连接, 相邻两所述 床体导轨 (53) 的间距小于所述碎渣机 (3) 的进料渣块粒度。

8、 根据权利要求 6所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述燃烧床 (52) 远离所述执行机构的一端设有多个破碎齿 (55), 各所述破碎齿 (55) 之间呈间隔设置。

9、 根据权利要求 8所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

多个所述破碎齿 (55) 与所述床体导轨 (53) 平行设置, 所述箱体 (51 ) 内还设有与所 述破碎齿 (55) 实现相互啮合的啮合破碎齿 (56)。

10、 根据权利要求 6-9任一所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述箱体(51 )上还设置一摄像装置 (8), 用于检测落入所述床体导轨 (53)上的炉渣; 所述摄像装置 (8) 与所述执行机构 (57) 采用联动控制, 当所述摄像装置 (8) 检测到 所述床体导轨 (53) 上拦截有炉渣时, 启动所述执行机构 (57) 控制所述燃烧床 (52) 对拦 截炉渣执行挤压破碎动作。

11、 根据权利要求 5-10任一所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述的楔形床面(521 )上设有多个呈间隔设置的密闭透气管(54),多个所述透气管(54) 沿所述燃烧床(52)的移动方向平行设置,所述透气管(54)上成型有多个与所述出气孔(523) 相连通的透气孔 (541 ), 所述透气孔 (541 ) 位于偏离所述透气管 (54) 的竖直面上。

12、 根据权利要求 11所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述的助燃气体导入装置 (7) 包括气体导入管 (71 ) 和助燃风机 (72), 所述气体导入 管(71 ) 的一端与所述燃烧床(52)的中空腔室(522)连通, 其另一端与所述助燃风机(72) 的出风口连接。

13、 根据权利要求 3-12任一所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述执行机构 (57) 为一液压缸或气缸, 用于驱动所述燃烧床 (52) 的水平移动。

14、 根据权利要求 3-13任一所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述炉渣输送装置 (2) 为密闭结构, 其包括密闭的壳体 (21 ) 和输渣机 (22), 所述输 渣机 (22) 设置于所述壳体 (21 ) 的内部, 所述壳体 (21 ) 上成型一与所述箱体 (51 ) 下端 的出料口对应连接的进料口, 在输送末端的所述壳体 (21 ) 上设有常开的主冷却风调节门 (211 )。 15、 根据权利要求 14所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述炉渣输送装置 (2) 上还设有通风装置, 其包括通风管 (23) 和调节阀 (24), 所述 通风管 (23) 与所述壳体 (21 ) 相连通, 所述调节阀 (24) 固定于所述通风管 (23) 上; 控制所述再燃烧装置(5)关闭时所述调节阀 (24) 开启, 冷却风由所述主冷却风调节门 (211 ) 导入所述壳体 (21 ) 内, 经炉渣加热后的冷却风由所述通风管排出;

控制所述再燃烧装置(5) 开启时所述调节阀 (24)关闭, 冷却风由所述主冷却风调节门 (211 ) 导入所述壳体 (21 ) 内, 经炉渣加热后的冷却风排至炉膛。

16、 根据权利要求 15所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述壳体(21 )靠近所述炉渣输送装置(2)进料口的一端设有辅助冷却风调节门(212), 所述辅助冷却风调节门 (212) 与所述调节阀 (24) 实现同步开启 /关闭, 所述通风管 (23) 设置于所述输渣机 (22) 的中部。

17、 根据权利要求 15或 16所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

位于所述通风装置与所述渣槽 (1 ) 之间的所述壳体 (21 ) 内还设有摊平装置 (25 ), 用 于均布所述输渣机 (22) 上的炉渣。

18、 根据权利要求 17所述的生物质锅炉炉渣处理系统, 其特征在于,

所述的调节阀 (24) 为气动或电动阀。

19、 一种生物质锅炉炉渣处理方法, 其特征在于, 所述方法包括:

步骤一, 关闭再燃烧装置 (5), 使炉渣经炉排 (9) 振动落至再燃烧装置 (5) 上, 炉排 振动停止, 炉渣中的碳在再燃烧装置 (5) 上经再燃烧后热量返至炉膛;

步骤二, 开启再燃烧装置 (5), 炉渣落至炉渣输送装置 (2) 上排出;

依次重复步骤一和步骤二, 实现炉渣中碳的再燃烧和热量的回收。

20、 根据权利要求 19所述的生物质锅炉炉渣处理方法, 其特征在于,

所述步骤二中还包括: 开启再燃烧装置 (5), 炉渣落至密闭的炉渣输送装置 (2)上, 开 启炉渣输送装置 (2) 输送末端的主冷却风调节门 (211 ), 冷却风经炉渣加热后返至炉膛。

21、 根据权利要求 19或 20所述的生物质锅炉炉渣处理方法, 其特征在于,

所述步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置(5),使炉渣经炉排(9)振动落至再燃烧装置(5) 上, 向再燃烧装置(5) 中充入助燃气体, 炉排(9)振动停止, 炉渣中的碳在再燃烧装置(5) 上经强制再燃烧后热量返至炉膛。

22、 根据权利要求 21所述的生物质锅炉炉渣处理方法, 其特征在于,

所述步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置 (5), 开启位于炉渣输送装置 (2) 中部的调节阀 (24)及位于炉渣输送装置 (2)输送前端的辅助冷却风调节门 (212), 冷却风与炉渣热交换 后由通风管 (23) 排出;

所述步骤二中还包括: 开启再燃烧装置 (5), 关闭位于炉渣输送装置 (5) 中部的调节阀 (24)及位于炉渣输送装置 (2)输送前端的辅助冷却风调节门 (212), 冷却风与炉渣热交换 后排至炉膛。

23、 根据权利要求 22所述的生物质锅炉炉渣处理方法, 其特征在于,

所述步骤二中开启再燃烧装置 (5), 并对落至于床体导轨 (53) 上的炉渣进行检测, 当 检测到床体导轨(53)上具有拦截炉渣时,控制再燃烧装置(5)执行破碎动作,使燃烧床(52) 对拦截炉渣实施挤压破碎, 破碎后的炉渣落至炉渣输送装置 (2) 上排出。

Description:
种生物质锅炉炉渣处理系统及其方法 技术领域

本发明涉及锅炉炉渣处理技术领域, 特别涉及一种生物质锅炉炉渣处理系统及其方 法。 背景技术

随着国民经济的快速发展, 需要越来越多的电力, 同时国家对电力行业的环保要求也越 来越高, 并且加大"节能减排"实施力度, 促使很多电力企业采用可再生能源发电技术。 生物 质能源作为目前世界上应用最广泛的可再生能 源, 消费总量仅次于煤炭、 石油、 天然气, 位 居第四位, 它也是唯一可循环、 可再生的炭源。 随着生物质发电厂的数量增多, 从锅炉产生 的灰渣废弃物亦越来越多, 从而严重影响环境质量。 如何环保、 合理、 优化地处理堆积如山 的灰渣, 以及解决由此带来的大量耕地占用、 地下水系污染等一系列环境问题, 越来越受到 国家和各级政府的关注, 并且制约着生物质能产业的发展。

目前, 全球生物质电厂锅炉多年来一直采用刮板式捞 渣机、 螺旋除渣机等传统的排渣技 术, 虽然处理方式技术不断进步, 但仍然存在着水资源消耗大, 运行维护费用高, 热渣本身 含有的热量完全损失在冷却水中及炉渣含碳量 高、 活性差、 综合利用低等问题。

采用刮板式捞渣机主要存在的问题是: 耗水量大、 电耗高, 链条断裂、 卡板可能造成锅 炉停运, 影响锅炉稳定运行; 炉底渣中未燃碳的流失造成能量损失, 渣中本身含有的热量完 全损失在水中; 锅炉底部区域辐射热损失, 以及高温炉渣落入水中所产生的蒸汽对锅炉水 冷 壁产生腐蚀, 部件腐蚀、 损耗严重, 检修维护成本高昂, 存在运行人员受到潜在伤害的风险 (大焦块落入水中产生水击蒸汽爆炸事故), 炉渣的综合利用价值低等。

中国专利 CN101608795公开了一种生物质燃料改良的水冷螺 出渣机, 其包括电机, 所 述的电机连接传动轴, 所述传动轴上套装有螺旋叶片, 所述螺旋轴安装在 U型筒体, 所述筒 体设置有灰渣入口和出口, 所述传动轴和所述叶片设置有相连通的冷却水 通道, 所述的冷却 水通道的入口和出口分别设置于传动轴的末端 , 所述筒体壁内设置有冷却水通道。 该改良的 水冷螺旋出渣机在保证灰渣可以再利用的条件 下, 换热面积大、 出渣温度低、 冷却效果好, 但是灰渣的是通过冷却水实现冷却, 然后通过螺旋出渣机将灰渣捞出, 炉渣中未燃尽的碳全 部浪费掉, 同时耗水严重, 溶于水中的热量无法得以回收利用, 全部排出, 且造成环境的污 染。

中国专利文献 CN200955757公开一种锅炉渣炉余热回收装置,该 置的主要特点是在炉 渣输送链排上设炉渣余热回收箱, 输送链排作为余热回收箱箱底, 炉渣下料管上管口焊接在 原沸腾炉炉渣下料管上, 下管下端的炉渣分布器伸入回收箱内, 经炉渣分布器将炉渣均匀排 放在输送链排上, 炉渣挥发的余热气体被收集在余热回收箱内, 在鼓风机的作用下使炉渣余 热回收箱和抽风管内产生负压, 将热空气经抽风管吸入风机再送入锅炉风室内 供煤燃烧。 降 温后的炉渣被输送链排排出。 上述专利文献是将输送链排作为余热回收箱箱 底, 使输送链排 上的炉渣加热余热回收箱中的气体,然后通过 鼓风机将余热回收箱中的热量输送至锅炉风室 , 其一定程度上提高了助燃空气的温度, 使炉温温控面扩大, 增加锅炉的热效率和节煤的目的。 但是, 由于其利用炉渣的余热加热余热回收箱中的气 体, 部分炉渣中的碳未得到充分燃烧, 仅仅回收了炉渣的部分余热; 由于炉渣处于密闭的余热回收箱中, 炉渣经输送链排排出后, 炉渣仍具有较高的排出温度。

中国专利文献 CN202253689U公开了一种链条锅炉炉渣热回收装置 , 具体包括: 炉渣粉 碎装置、冷却装置及热回收装置, 所述炉渣粉碎装置的进料口与链条炉所排出的 炉渣口相联, 所述炉渣粉碎装置的出料口与所述冷却装置的 进料口相联, 所述热回收装置一端与所述冷却 装置的水冷系统相联, 另一端与链条锅炉进水口相联, 其虽然实现对热量的回收利用的问题, 炉渣经冷却后符合排出要求。 但是, 排出后的炉渣中仍包含有一定量的未燃尽的碳 , 与冷却 水进行热量传递时, 仅仅将炉渣的部分余热传递给冷却水; 同时, 由于炉渣是在水冷系统和 风冷除尘系统共同作用下进行冷渣处理, 因此, 需要配置专门的水冷热量传导系统和进水动 力系统, 实现热量的交换, 其结构复杂。

随着生物质发电锅炉的技术进步, 锅炉容量越来越大, 生物质锅炉多采用层燃技术, 层 燃锅炉炉内温度高, 可以达到 loocrc以上, 在此温度下, 灰熔点较低的生物质燃料很容易结 渣。 同时, 在燃烧过程中需要补充大量的空气, 对锅炉配风的要求比较高, 难以保证生物质 燃料的充分燃烧, 因此炉渣量大、 硬度高。 通过上述分析, 如何更好将炉渣的余热进行回收 利用, 特别是未燃尽的炉渣余热, 使炉渣所具有的能量得到最大化利用, 这是目前生物质锅 炉亟需解决的关键问题。 发明内容

为了实现生物质锅炉炉渣中所含部分未燃尽的 碳得以充分燃烧, 并对炉渣的热量进行回 收, 本发明提供了一种生物质锅炉炉渣处理系统及 其方法。 所述技术方案如下: 一种生物质锅炉炉渣处理系统, 包括,

渣槽, 其上方与炉膛连通;

炉渣输送装置, 其进料口设置于所述渣槽的出口下方;

所述系统还包括:

再燃烧装置, 其密闭设置于所述渣槽与所述炉渣输送装置之 间;

控制所述再燃烧装置关闭, 炉渣经所述渣槽落至所述再燃烧装置上, 实现炉渣中碳的再 燃烧, 炉渣中的碳经再燃烧所产生的热量返至炉膛; 控制所述再燃烧装置开启, 炉渣落至所 述炉渣输送装置上排出。

所述渣槽被分割为炉渣槽和细灰槽, 所述再燃烧装置设置于所述炉渣槽的出口下方 , 接 收由所述炉渣槽输出的炉渣并对其进行再燃烧 处理。

所述再燃烧装置包括一密闭箱体、 燃烧床和执行机构;

所述箱体分别与所述炉渣槽出口及炉渣输送装 置的进料口连接;

所述燃烧床设置于所述箱体内, 且位于所述炉渣槽的出口下方;

所述执行机构与所述燃烧床的一端固定连接, 用于驱动所述燃烧床水平移动, 实现对所 述炉渣槽出口的启闭控制。

进一步地, 所述燃烧床的上端面为一楔形床面, 所述楔形床面靠近所述执行机构的一端 高度大于其另一端的高度。

更进一步地, 所述燃烧床具有一中空腔室, 所述楔形床面上成型有多个与所述中空腔室 连通的出气孔; 所述燃烧床上还设有一助燃气体导入装置, 其与所述中空腔室连通, 用于将 助燃气体导入所述燃烧床中, 实现炉渣中的碳在所述燃烧床上的再燃烧。

所述再燃烧装置还包括多个平行设置的床体导 轨, 多个所述的床体导轨固定于所述箱体 的下部; 所述燃烧床设置于所述床体导轨上, 其下端面与所述床体导轨滑动配合。

所述系统还包括一碎渣机, 其与所述炉渣输送装置的出料端连接, 相邻两所述床体导轨 的间距小于所述碎渣机的进料渣块粒度。

所述燃烧床远离所述执行机构的一端设有多个 破碎齿, 各所述破碎齿之间呈间隔设置。 进一步地, 多个所述破碎齿与所述床体导轨平行设置, 所述箱体内还设有与所述破碎齿 实现相互啮合的啮合破碎齿。

所述箱体上还设置一摄像装置, 用于检测落入所述床体导轨上的炉渣;

所述摄像装置与所述执行机构采用联动控制, 当所述摄像装置检测到所述床体导轨上拦 截有炉渣时, 启动所述执行机构控制所述燃烧床对炉渣执行 挤压破碎动作。 所述的楔形床面上设有多个呈间隔设置的密闭 透气管, 多个所述透气管沿所述燃烧床的 移动方向平行设置, 所述透气管上成型有多个与所述出气孔相连通 的透气孔, 所述透气孔位 于偏离所述透气管的竖直面上。

所述的助燃气体导入装置包括气体导入管和助 燃风机, 所述气体导入管的一端与所述燃 烧床的中空腔室连通, 其另一端与所述助燃风机的出风口连接。

所述执行机构为一液压缸或气缸, 用于驱动所述燃烧床的水平移动。

所述炉渣输送装置为密闭结构, 其包括密闭的壳体和输渣机, 所述输渣机固定于所述壳 体的内部, 所述壳体上成型一与所述箱体下端的出料口对 应连接的进料口, 在输送末端的所 述壳体上设有常开的主冷却风调节门。

所述炉渣输送装置上还设有通风装置, 其包括通风管和调节阀, 所述通风管与所述壳体 相连通, 所述调节阀固定于所述通风管上;

控制所述再燃烧装置关闭时所述调节阀开启, 冷却风由所述主冷却风调节门导入所述壳 体内, 经炉渣加热后的冷却风由所述通风管排出;

控制所述再燃烧装置开启时所述调节阀关闭, 冷却风由所述主冷却风调节门导入所述壳 体内, 经炉渣加热后的冷却风排至炉膛。

进一步地, 所述壳体靠近所述炉渣输送装置进料口的一端 设有辅助冷却风调节门, 所述 辅助冷却风调节门与所述调节阀实现同步开启 /关闭动作, 所述通风管设置于所述输渣机的中 部。

进一步地, 位于所述通风装置与所述渣槽之间的所述壳体 内还设有摊平装置, 用于均布 所述输渣机上的炉渣。

所述的调节阀为气动或电动阀。

一方面, 本发明提供了一种生物质锅炉炉渣处理方法, 所述方法包括:

步骤一, 关闭再燃烧装置, 使炉渣经炉排振动落至再燃烧装置上, 炉排振动停止, 炉渣 中的碳在再燃烧装置上经再燃烧后热量返至炉 膛;

步骤二, 开启再燃烧装置, 炉渣落至炉渣输送装置上排出;

依次重复步骤一和步骤二, 实现炉渣中碳的再燃烧和热量的回收。

进一步, 所述步骤二中还包括: 开启再燃烧装置, 炉渣落至密闭的炉渣输送装置上, 开 启炉渣输送装置输送末端的主冷却风调节门, 冷却风与炉渣热交换后排至炉膛。

进一步优选, 所述步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置, 使炉渣经炉排振动落至再燃烧装 置上, 向再燃烧装置中充入助燃气体, 炉排振动停止, 炉渣中的碳在再燃烧装置上经强制再 燃烧后热量返至炉膛。

再优选, 所述步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置, 开启位于炉渣输送装置中部的调节阀 及位于炉渣输送装置输送前端的辅助冷却风调 节门, 冷却风与炉渣热交换后由通风管排出; 所述步骤二中还包括: 开启再燃烧装置, 关闭位于炉渣输送装置中部的调节阀及位于炉 渣输送装置输送前端的辅助冷却风调节门, 冷却风与炉渣热交换后排至炉膛。

最优选, 所述步骤二中开启再燃烧装置, 并对落至于床体导轨上的炉渣进行检测, 当检 测到床体导轨上具有拦截炉渣时, 控制再燃烧装置执行破碎动作, 使燃烧床对拦截炉渣实施 挤压破碎, 破碎后的炉渣落至炉渣输送装置上排出。

本发明的技术方案带来的有益效果是:

( 1 )本发明通过在炉渣槽与炉渣输送装置之间设 再燃烧装置, 炉渣经炉排振动落至炉 渣输送装置上, 炉排停止振动, 此时同炉膛连通的炉渣槽内处于微负压状态, 炉渣可以在再 燃烧装置上进一步燃烧, 并保证其充分燃烧的时间, 使炉渣中的碳得以完全燃烧, 炉渣中的 碳经燃烧后所释放的热量直接进入炉膛中, 使炉渣所产生的能量得以回收, 提高了生物质锅 炉的效率。

(2)本发明可以根据生物质炉渣的含碳量大小选 择再燃烧装置的结构形式, 对于含碳量 低的炉渣使其在再燃烧装置上自燃, 由于其靠近炉膛, 温度较高, 依靠炉膛微负压的作用炉 渣中碳的在再燃烧装置上实现自燃, 热量返至炉膛中; 对于含碳量高的炉渣, 通过向再燃烧 装置上输入助燃气体, 使落入再燃烧装置上的炉渣中的碳进行强制燃 烧, 提高炉渣中的碳燃 烧效率, 燃尽后的炉渣落入炉渣输送装置上, 能实现炉渣的快速冷却。

(3) 本发明在密闭炉渣输送装置的输送末端设置主 冷却风调节门, 再燃烧装置开启时, 炉渣落入输渣机上, 并沿随着输渣机向后输送, 空气由主冷却风调节门进入, 并沿着与输渣 机输送方向相反的方向移动, 进而使进入炉渣输送装置壳体内的空气温度逐 渐升高, 直至沿 着炉渣槽进入炉膛中, 输渣机上的炉渣其已经燃尽, 依靠自然风即可实现炉渣的冷却, 同时, 被加热的空气直接进入炉膛, 使输渣机上的炉渣所产生的余热得以进一步回 收。

(4)在炉渣输送装置还设有通风装置, 当关闭再燃烧装置时, 控制通风装置的调节阀开 启, 同时炉渣输送装置两端的进风口开启, 冷却空气由炉渣输送装置的两端进入壳体中, 并 与输渣机上的炉渣进行热量交换, 加热后的冷却空气由通风管中排至大气中, 实现了炉渣的 冷却。

(5)为了进一步提高大块炉渣的冷却速度, 在再燃烧装置的箱体上设有摄像装置, 通过 对燃尽的炉渣进行检测, 若发现存在被拦截的大块炉渣时, 控制再燃烧装置对大块炉渣实施 挤压破碎, 使破碎后的炉渣粒度小于碎渣机的进料渣块粒 度。 采用大块炉渣破碎处理, 提高 了大块炉渣的散热面积, 使更多的炉渣余热得以回收, 同时还縮短了炉渣的冷却时间。

(6)为了避免炉渣在输渣机上扎堆, 提高炉渣的散热面积, 在炉渣输送装置的壳体内还 设有摊平装置, 将燃尽后堆积到输渣机上的炉渣翻动刮平, 增加炉渣与空气的接触面积, 增 强炉渣与空气的换热效果, 有利于炉渣的尽快冷却。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 , 下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 , 对于本领域 普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是本发明所提供一种生物质锅炉炉渣处理装 结构示意图;

图 2是本发明所提供的另一种生物质锅炉炉渣处 装置结构示意图;

图 3是图 2中的燃烧床与箱体的连接结构示意图;

图 4是图 2中的再燃烧装置结构示意图;

图 5是图 4的截面结构示意图;

图 6是图 4中的一种透气管的结构图;

图 7是图 4中的另一种透气管的结构图;

图 8是图 4中的另一种透气管的结构图;

图 9是图 4中的另一种透气管的结构图;

图 10是本发明所提供的生物质锅炉炉渣处理装置 体结构示意图;

图 11是炉排振动开始时的空气流向示意图;

图 12是炉排振动停止时的空气流向示意图。

图中:

1-渣槽, 11-炉渣槽, 12-细灰槽;

2-炉渣输送装置, 21-壳体, 211-主冷却风调节门, 212-辅助冷却风调节门, 22-输渣机,

23-通风管, 24-调节阀, 25-摊平装置;

3-碎渣机;

4-封隔板;

5-再燃烧装置, 51-箱体, 52-燃烧床; 53-床体导轨, 521-楔形床面, 522-中空腔室, 523-出气孔, 54-透气管, 541-透气孔, 55-破碎齿, 56-啮合破碎齿, 57-执行机构; 6-膨胀节;

7-助燃气体导入装置, 71-气体导入管, 72-助燃风机;

8-摄像装置; 9-炉排; 10-渣仓; 20-连接管道; 30-细灰插板。 具体实 Itt式

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合附图对本发明实施方式作进 一步地详细描述。

如图 1所示, 本发明提供了一种生物质锅炉炉渣处理系统, 包括, 渣槽 1、 炉渣输送装 置 2和再燃烧装置 5, 渣槽 1与炉膛连通, 炉渣输送装置 2的进料口设置于所述渣槽 1的出 口下方, 再燃烧装置 5, 其密闭设置于渣槽 1与炉渣输送装置 2之间; 控制所述再燃烧装置 5 关闭, 炉渣中的碳经渣槽 1落至再燃烧装置 5上, 实现炉渣中的碳再燃烧, 炉渣中的碳燃烧 所产生的热量返至炉膛; 控制再燃烧装置 5开启, 炉渣落至炉渣输送装置 2上排出。

这里的再燃烧装置 5包括密闭箱体 51, 燃烧床 52和执行机构 57, 箱体 51分别与炉渣槽 11出口及炉渣输送装置 2的进料口连接, 燃烧床 52设置于所述箱体 51内, 且位于炉渣槽 11 的出口下方; 执行机构 57与燃烧床 52的一端固定连接, 用于驱动所述燃烧床 52水平移动, 实现对所述炉渣槽 11出口的启闭控制。 对于含碳量低的生物质炉渣, 这里的燃烧床 52可以 采用插板方式, 通过执行机构 57推动插板水平移动, 当插板将渣槽下端的出口关闭时, 炉渣 落到插板上并发生自燃, 自燃一定时间后通过开启插板使其落至炉渣输 送装置 2上排走。 对 于含碳量较高的生物质炉渣,燃烧床 52采用强制燃烧方式,通过向燃烧床中打入助 气体(空 气), 使炉渣中的碳进行再燃烧, 热量返回至炉膛中。

上述中优选采用将渣槽 1通过封隔板 4分割为炉渣槽 11和细灰槽 12, 其中的细灰槽 12 通过连接管道 20直接与炉渣输送装置 2的进料口连通,图 1中在连接管道中设置一细灰插板 30, 当细灰槽 12中的细灰达到一定量后, 可以通过控制细灰插板 30开启, 使落至细灰插板 30上的细灰落至炉渣输送装置 2中排出; 而经过炉渣槽 11中的炉渣落至再燃烧装置上, 接 收由炉渣槽 11输出的炉渣并对其进行再燃烧处理。

为便于炉渣的卸料, 上述燃烧床 52的上端面优选楔形床面 521, 楔形床面 521靠近执行 机构 57的一端高度大于其另一端的高度, 向外拉动燃烧床即可实现炉渣的快速卸料。

如图 2所示, 当采用强制燃烧方式进行炉渣中的碳再燃烧时 , 燃烧床 52的结构中具有一 中空腔室 522, 如图 3、 图 4和图 5所示, 在燃烧床 52的楔形床面 521上成型有多个与中空 腔室 522连通的出气孔 523; 燃烧床 52上还设有一助燃气体导入装置 52, 其与中空腔室 522 连通, 用于将助燃气体导入燃烧床 52中, 实现炉渣中的碳在所述燃烧床 52上的再燃烧。 为了实现对大块炉渣的拦截,本发明在再燃烧 装置 5还包括多个平行设置的床体导轨 53, 多个床体导轨 53固定于箱体 51的下部; 燃烧床 52设置于床体导轨 53上, 其下端面与床体 导轨 53滑动配合。

如图 10-12所示, 在系统中还包括一碎渣机 3, 其与炉渣输送装置 2的出料端连接, 相邻 两床体导轨 53的间距小于碎渣机 3的进料渣块粒度。

为增强破碎效果, 本发明还在燃烧床 52远离执行机构的一端设有多个破碎齿 55, 各所 述破碎齿 55之间呈间隔设置。 其中优先采用多个破碎齿 55与床体导轨 53平行设置, 箱体 51内还设有与破碎齿 55实现相互啮合的啮合破碎齿 56, 如图 3-5所示。

为了避免执行机构重复做功对炉渣进行破碎处 理, 在箱体 51上还设置一摄像装置 8, 用 于检测落入床体导轨 53上的炉渣; 摄像装置 8与执行机构 57采用联动控制, 当摄像装置 8 检测到床体导轨 53上拦截有炉渣时,启动执行机构 57控制所述燃烧床 52对拦截炉渣执行挤 压破碎动作。

为了避免出气孔发生堵塞, 本发明在楔形床面 521上优选设置了多个呈间隔设置的密闭 透气管 54, 多个透气管 54沿燃烧床 52的移动方向平行设置, 透气管 54上成型有多个与出 气孔 523相连通的透气孔 541, 透气孔 541位于偏离透气管 54的竖直面上。 其中透气管的结 构也可以采用其它结构形式, 如图 6、 图 7、 图 8和图 9所示, 分别为透气管 54的不同的结 构形式, 透气管 54均置于出气孔 523上, 透气管 54与燃烧床 5的顶面围成多个出风空腔; 透气管 54的侧面上开设透气孔 541。 透气孔 541的位置能够保证炉渣不会堵塞透气孔 541和 出气孔 523。 其中图 6所示的透气管 54是半圆球形, 其分别罩在每个出气孔 523外面, 透气 孔 541开设于透气管 54的两个侧面; 图 7所示的透气管 54是半圆球形, 其分别罩在每个出 气孔 523的外面, 所述透气孔 541开设于透气管 54的一侧; 图 8所示的透气管 54为蘑菇头 式透气管, 透气孔 541设置于蘑菇头下侧; 图 9所示的透气管 54为蘑菇头式, 透气孔 541设 置于蘑菇头的两侧。

其中的助燃气体导入装置 7包括气体导入管 71和助燃风机 72, 气体导入管 71的一端与 燃烧床 52的中空腔室 522连通, 其另一端与助燃风机 72的出风口连接。

执行机构 57为一液压缸或气缸, 用于驱动燃烧床 52的水平移动。

上述实施例中的炉渣输送装置 2可以为开式结构, 优先采用密闭结构, 其包括密闭的壳 体 21和输渣机 22, 输渣机 22固定于壳体 21的内部, 壳体 21上成型一与箱体 51下端的出 料口对应连接的进料口, 在输送末端的壳体 21上设有常开的主冷却风调节门 211, 当再燃烧 装置处于开启时, 外界空气可由主冷却风调节门 211进入, 空气的流动方向与炉渣的输送方 向相反,形成逆向冷却,冷却风被加热后进入 炉膛中。其中的输渣机 22是由耐高温牵引部件、 托轮、 托辊、 驱动组件等部分组成, 输渣机连续工作, 出力可调, 能适应锅炉不正常燃烧时 排渣的要求, 并设有过载保护、 停车保护装置, 事故信号送至主控室。

为了更好的对炉渣进行冷却, 在炉渣输送装置 2上还设有通风装置, 其包括通风管 23和 调节阀 24, 通风管 23与壳体 21相连通, 调节阀 24固定于通风管 23上, 用于调节其开度大 小; 控制再燃烧装置 5关闭时调节阀 24开启, 炉渣输送装置 2与外界连通, 冷却风与炉渣输 送装置上的炉渣进行热交换后由通风管 23排出; 控制再燃烧装置 5开启时调节阀 24关闭, 炉渣输送装置 2与外界阻断, 冷却风与炉渣输送装置上的炉渣进行热交换后 返至炉膛。

为了方便冷却风与炉渣输送装置上的炉渣进行 热交换后由通风管 23排出, 在壳体 21靠 近炉渣输送装置 2进料口的一端设有辅助冷却风调节门 212, 辅助冷却风调节门 212与调节 阀 24实现同步开启 /关闭动作, 通风管 23设置于所述输渣机 22的中部, 当再燃烧装置关闭 后, 冷却风由壳体的两端进入, 并经过炉渣输送装置 2上的密闭风道由通风管 23排出。

为了更进一步扩大炉渣的散热面积, 避免炉渣堆积, 在位于通风装置与渣槽 1之间的壳 体 21内还设有摊平装置 25, 用于均布输渣机 22上的炉渣, 摊平装置为现有技术, 可以为刮 板是摊平装置, 也可以为拨动轮式翻转摊平装置, 其有效防止锅炉底渣在牵引部件上高度不 均的情况, 增加炉渣与空气的接触面积, 增强炉渣与空气的换热效果。 调节阀 24为气动或电 动阀, 通过气动或电动开启阀门。

箱体与渣槽的联接处设有膨胀节 6, 可吸收设备的热膨胀。

另外, 本发明还提供了一种生物质锅炉炉渣处理方法 :

炉渣处理方法 1

步骤一, 关闭再燃烧装置 5, 使炉渣经炉排 9振动落至再燃烧装置 5上, 炉排振动停止, 炉渣中的碳在再燃烧装置 5上经再燃烧后热量返至炉膛;

步骤二, 开启再燃烧装置 5, 炉渣落至炉渣输送装置 2上排出;

依次重复步骤一和步骤二, 实现炉渣中碳的再燃烧和热量的回收。

这里的炉渣输送装置可以为开式输送结构, 也可以为密闭输送结构。

炉渣处理方法 2

步骤一, 关闭再燃烧装置 5, 使炉渣经炉排 9振动落至再燃烧装置 5上, 炉排振动停止, 炉渣中的碳在再燃烧装置 5上经再燃烧后热量返至炉膛;

步骤二, 开启再燃烧装置 5, 炉渣落至密闭的炉渣输送装置 2上, 同时开启炉渣输送装 置 2输送末端的主冷却风调节门 211, 冷却风经炉渣加热后返至炉膛, 炉渣由输渣机输送排 出;

依次重复步骤一和步骤二, 实现炉渣中碳的再燃烧和热量的回收。

炉渣处理方法 3

在处理方法 2的基础上, 步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置 5, 使炉渣经炉排 9振动落 至再燃烧装置 5上, 向再燃烧装置 5中充入助燃气体, 炉排 9振动停止, 炉渣中的碳在再燃 烧装置 5上经强制再燃烧后热量返至炉膛。

炉渣处理方法 4

在处理方法 3的基础上, 步骤一中还包括: 关闭再燃烧装置 5, 开启位于炉渣输送装置 2 中部的调节阀 24及位于炉渣输送装置 2输送前端的辅助冷却风调节门 212, 冷却风与炉渣热 交换后由通风管 23排出;

步骤二中还包括: 开启再燃烧装置 5, 关闭位于炉渣输送装置 5中部的调节阀 24及位于 炉渣输送装置 2输送前端的辅助冷却风调节门 212, 冷却风与炉渣热交换后排至炉膛。

炉渣处理方法 5

在处理方法 4的基础上, 步骤二中开启再燃烧装置 5, 并对落至于床体导轨 53上的燃尽 炉渣进行检测, 当检测到床体导轨 53上具有拦截炉渣时, 控制再燃烧装置 5关闭, 使燃烧床 52对拦截炉渣实施挤压破碎, 破碎后的炉渣落至炉渣输送装置 2上排出。

下面结合炉渣处理方法 5对本发明的生物质锅炉炉渣处理系统的工作 程作详细描述: 炉渣经炉排振动落入渣槽中, 其中的细灰落至细灰槽, 而炉渣落至炉渣槽, 其中可以定 时开启细灰槽与炉渣输送装置之间的通道, 将细灰排至炉渣输送装置中输送排出; 通过执行 机构控制再燃烧装置关闭, 炉渣通过炉排振动落至再燃烧装置的燃烧床上 , 通过助燃风机和 气体导入管向燃烧床中输入助燃气体, 助燃气体通过中空腔室、 出气孔及透气孔与炉渣接触, 使炉渣中未燃尽的碳再次发生燃烧, 热量直接返至炉膛中; 而此时调节阀及输渣机前端的辅 助冷却风调节门开启, 冷却风的流向如图 11所示, 炉渣在输渣机上输送, 同时通过摊平装置 将输渣机上面的炉渣摊布均匀, 冷却风由输渣机的两端进入, 与炉渣进行热量交换, 然后通 过通风管排至大气中, 炉渣依次被输送至碎渣机、 渣仓, 渣仓定期将炉渣卸出。

待炉渣中的碳燃尽后, 控制开启再燃烧装置, 关闭调节阀及壳体前端的辅助冷却风调节 门, 冷却风由输渣机末端常开的主冷却风调节门进 入, 并与炉渣进行热量交换, 冷却风的流 向如图 12所示, 热量直接排至炉膛; 同时, 通过摄像装置对床体导轨上是否具有拦截炉渣 进 行检测, 若发现拦截炉渣, 则通过驱动燃烧床执行破碎动作, 挤压炉渣使其破碎, 进而使其 落至输渣机上。

根据锅炉底部的大小, 燃烧床 4可以设计成一组或若干组, 根据锅炉炉排 9的振动频率 设计燃烧床 52移动开启时间。 比如: 炉排 9每 600秒振动一次, 每次振动持续时间为 10秒, 则设定在炉排 9振动前 30秒左右将燃烧床 52移动至炉渣槽 11底部。炉渣中的碳在每个燃烧 床上后续燃烧的时间约 10分钟, 使大部分未燃尽的燃料及碳燃尽。炉渣中的碳 燃尽后, 执行 机构驱动燃烧床 5移出, 炉渣槽 11内的炉渣排至所述炉渣输送装置 2上。所述燃烧床 2开启 放渣再关闭的时间约 30秒, 若有几组燃烧床 52, 则这几组燃烧床 52依次启闭, 每组,燃烧床 52每小时启闭 2次, 燃烧床 52开启时间与炉排 9振动时间错开, 避免炉膛正压产生的飞灰 从下部输渣机 22壳体 21接缝处中逸出。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述, 不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精神和原则之 内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。