採用雙燃料供給設計的生物質燃料燃燒系統的製作方法
2023-05-04 06:49:52 1
本發明涉及生物新能源技術等領域，具體的說，是採用雙燃料供給設計的生物質燃料燃燒系統。
背景技術：
生物能源既不同於常規的礦物能源，又有別於其他新能源，兼有兩者的特點和優勢，是人類最主要的可再生能源之一。生物能源是指通過生物的活動，將生物質、水或其他無機物轉化為沼氣、氫氣等可燃氣體或乙醇、油脂類可燃液體為載體的可再生能源。
潔淨新能源有綠色能源之稱，它的最大特點是燃燒或使用後不造成環境汙染，有利於維持生態平衡。發展潔淨新能源是未來能源業建設的發展方向。
目前，生物燃料主要被用於替代化石燃油作為運輸燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料儲量逐步下降、環境保護日益嚴峻的背景下，生物燃料受到各國政府的高度重視。
歐盟委員會積極推進生物燃料發展，制定了2015年生物燃料佔運輸燃料消費總量8％的目標。2011年8月16日，美國白宮宣布推出一項總額為5.1億美元的計劃，由農業部、能源部和海軍共同投資推動美國生物燃料產業的發展，此外美國還通過法律手段強制在運輸燃料中添加生物燃料，具體比例是柴油中添加2％的生物柴油，汽油中添加5％的燃料乙醇。英國政府從2006年起要求生產運輸燃油的能源企業必須有3％的原料是來自可再生資源，並且比例將逐年提高。據國際能源機構(IEA)的數據，2010年全球生物燃料日產量為182.2萬桶，2011年降至181.9萬桶。
美國可再生燃料協會於2012年4月20日發布乙醇行業展望報告稱，美國乙醇行業仍將處於在一個健康的位置，2011年是美國乙醇行業發展極好的一年，估計產量為1390萬加侖，與行業直接和間接相關的就業人員達40.16萬人，刺激了美國經濟的提升。
到目前為止，這方面的發展一直基於玉米來源的乙醇，商業規模的纖維素乙醇生物煉製廠也取得了一些進展。
生物質包括植物、動物及其排洩物、垃圾及有機廢水等幾大類。從廣義上講，生物質是植物通過光合作用生成的有機物，它的能量最初來源於太陽能，所以生物質能是太陽能的一種，它的生成過程如下：
葉綠素:CO2+H2O+太陽能(CH2O)+O2,每個葉綠素都是一個神奇的化工廠，它以太陽光作動力，把CO2和水合成有機物，它的合成機理目前人類仍未清楚。研究並揭示光合作用的機理，模仿葉綠素的結構，生產出人工合成的葉綠素，建成工業化的光合作用工廠，是人類的夢想。如果這一夢想能實現，它將根本上改變人類的生產活動和生活方式，所以研究葉綠素的機理一直是激動人心的科學活動
生物質能,生物質是太陽能最主要的吸收器和儲存器。太陽能照射到地球後，一部分轉化為熱能，一部分被植物吸收，轉化為生物質能；由於轉化為熱能的太陽能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人類所利用，其他大部分存於大氣和地球中的其他物質中；生物質通過光合作用，能夠把太陽能富集起來，儲存在有機物中，這些能量是人類發展所需能源的源泉和基礎。基於這一獨特的形成過程，生物質能既不同於常規的礦物能源，又有別於其他新能源，兼有兩者的特點和優勢，是人類最主要的可再生能源之一。
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念：生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念：生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點：可再生性。低汙染性。廣泛分布性。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供採用雙燃料供給設計的生物質燃料燃燒系統，在進行氣化鍋爐生物質燃料生產時採用雙加工系統的設置模式，能夠有效保障生物質燃料的充足供給，並且在其中一側處還設置有用於增加進風量的鼓風機系統，使得生產的生物質燃料碳化後能夠被充分燃燒，避免出現燃燒不充分而浪費生物質燃料的情況發生，整個結構能夠將生物質燃料的燃燒率在現有氣化鍋爐燃燒率的基礎上提高20～30％。
本發明通過下述技術方案實現：採用雙燃料供給設計的生物質燃料燃燒系統，包括氣化鍋爐系統，在所述氣化鍋爐系統內設置有用於燃燒生物質燃料的氣化鍋爐及生物質原材料加工系統，所述生物質原材料加工系統為兩套且對稱的設置在氣化鍋爐的下部，所述生物質原材料加工系統包括支架，在支架上設置有原料粉碎器，在原料粉碎器上連接有加料倉，所述原料粉碎器通過管道連接氣化鍋爐的原料進口；在其中一側的生物質原材料加工系統的支架處還設置有鼓風機系統，所述鼓風機系統包括設置在該側的支架下的鼓風機支座及設置在鼓風機支座上的鼓風機，所述鼓風機通過鼓風管道系統與氣化鍋爐的該側原料進口相連接。
進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，特別採用下述設置結構：在所述生物質燃料燃燒系統內還設置有熱交換管道、節能器、引風機及煙囪，所述氣化鍋爐的熱能排出口通過熱交換管道、熱交換電磁閥和氣壓表與節能器的熱能進口相連接；所述節能器的出煙口通過管道連接引風機的進風口，引風機的出風口通過管道連接煙囪的進煙口。
進一步的為更好地實現本發明，能夠有效的進行熱能交換量的控制，及管道壓力的監測，從而為安全穩定的進行熱交換提供保障，特別採用下述設置結構：在連接氣化鍋爐的熱能排出口和節能器的熱能進口的所述管道上，熱交換電磁閥近氣化鍋爐側設置，氣壓表近節能器側設置。
進一步的為更好地實現本發明，使得生產的生物質燃料碳化後能夠被充分燃燒，避免出現燃燒不充分而浪費生物質燃料的情況發生，特別採用下述設置方式：在空間位置設置上，所述鼓風機系統設置在遠節能器側。
進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，以便利用蒸汽分散系統供給至連接在蒸汽分散系統上的管道系統內，特別採用下述設置結構：在設置所述鼓風機系統側的氣化鍋爐的上部的蒸汽出口上還連接有蒸汽分散系統。
進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，以便利用蒸汽分散器供給至連接在蒸汽分散器上的管道系統內，特別採用下述設置結構：所述蒸汽分散系統包括蒸汽分散器，所述蒸汽分散器的進口通過蒸汽管道連接氣化鍋爐的上部的蒸汽出口。
進一步的為更好地實現本發明，能夠利用閥門進行蒸汽大小的管控，以便蒸汽分散器能夠安全穩定的進行蒸汽的分散，使得整個結構安全穩定的運行，特別採用下述設置結構：在所述氣化鍋爐的上部的蒸汽出口處的蒸汽管道上還設置有蒸汽管道開關閥。
進一步的為更好地實現本發明，為能夠將節能期內水體進行預加熱，使得從汽化爐內釋放的餘熱能夠被有效利用，而後將通過節能器加熱後的水體經過水箱緩存，然後加載至汽化爐內進行加熱，以便釋放出蒸汽；進一步，能夠有效的對水箱加載到汽化爐內的水流量進行控制，以便出現富水或缺水的情況，從而導致能源浪費，特別採用下述設置結構：還包括設置在節能器與另一側的生物質原料加工系統之間的水箱系統，所述水箱系統內設置有水箱，所述水箱通過管道系統連接節能器，且水箱還通過管道、進水閥門及進水泵與氣化鍋爐的入水口相連接；在所述進水泵與氣化鍋爐的入水口之間的管道上還設置有電磁閥，所述進水閥門設置在水箱與進水泵之間的管道上。
進一步的為更好地實現本發明，能夠實時的觀察汽化爐內的氣壓狀況，以便汽化爐能夠安全運行，特別採用下述設置結構：在所述氣化鍋爐的熱能排出口處還設置有壓力表。
進一步的為更好地實現本發明，能夠將節能器內所產生的氣流排入到用於分散蒸汽的管道系統內，同時亦可將軟水可控的加入到節能器內進行預加熱，特別採用下述設置結構：在所述節能器上還設置有排氣管道，在所述節能器的軟水進口處設置有軟水進口閥門。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：
本發明在進行氣化鍋爐生物質燃料生產時採用雙加工系統的設置模式，能夠有效保障生物質燃料的充足供給，並且在其中一側處還設置有用於增加進風量的鼓風機系統，使得生產的生物質燃料碳化後能夠被充分燃燒，避免出現燃燒不充分而浪費生物質燃料的情況發生，整個結構能夠將生物質燃料的燃燒率在現有氣化鍋爐燃燒率的基礎上提高20～30％。
本發明在熱交換管道上設置熱交換電磁閥和氣壓表，能夠有效的進行熱能交換量的控制，及管道壓力的監測，從而為安全穩定的進行熱交換提供保障。
本發明採用燃燒生物質燃料進行釋熱的氣化鍋爐系統，用於進行蒸汽的釋放，並結合節能器，能夠有效的將生物質燃料燃燒所釋放的熱量進行最大化的利用，為生物質新能源開闢出新的利用點，整個結構具有設計合理，實用科學，環保節能的特性，為新能源的應用及發展開闢出新的應用領域。
本發明能夠通過燃燒生物質燃料進行水體的加熱，從而為提供蒸汽，以便進行供暖等。
本發明採用多種閥門管理模式設計，能夠有效的保證整個系統的正常運行，而不會出現安全責任事故，為科學安全的進行生物新能源利用開闢新的篇章。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
其中，1-煙囪，2-引風機，3-引風機支撐座，4-軟水進水閥門，5-節能器，6-排氣管道，7熱交換管道，8觀察窗，9-加料倉，10-水箱，11-進水泵，12-進水閥門，13-壓力表，14-蒸汽管道開關閥，15-氣化鍋爐，16-蒸汽分散器，17-粉碎電機，18-支架，19-電磁閥，20-鼓風機支座,21-熱交換電磁閥，22-氣壓表，23-鼓風機。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例1：
採用雙燃料供給設計的生物質燃料燃燒系統，在進行氣化鍋爐生物質燃料生產時採用雙加工系統的設置模式，能夠有效保障生物質燃料的充足供給，並且在其中一側處還設置有用於增加進風量的鼓風機系統，使得生產的生物質燃料碳化後能夠被充分燃燒，避免出現燃燒不充分而浪費生物質燃料的情況發生，整個結構能夠將生物質燃料的燃燒率在現有氣化鍋爐燃燒率的基礎上提高20～30％，如圖1所示，特別採用下述設置結構：包括氣化鍋爐系統，在所述氣化鍋爐系統內設置有用於燃燒生物質燃料的氣化鍋爐15及生物質原材料加工系統，所述生物質原材料加工系統為兩套且對稱的設置在氣化鍋爐15的下部，所述生物質原材料加工系統包括支架18，在支架18上設置有原料粉碎器17，在原料粉碎器17上連接有加料倉9，所述原料粉碎器17通過管道連接氣化鍋爐15的原料進口；在其中一側的生物質原材料加工系統的支架18處還設置有鼓風機系統，所述鼓風機系統包括設置在該側的支架18下的鼓風機支座20及設置在鼓風機支座20上的鼓風機23，所述鼓風機23通過鼓風管道系統與氣化鍋爐15的該側原料進口相連接。
在設計使用時，將用於生產生物質燃料的生物質原材料通過加料倉9加入到原材料粉粹器17內，利用原材料粉碎器17粉碎後輸送至氣化鍋爐15的生物質生成區內進行生物質燃料生成，而後利用氣化鍋爐15的燃燒區進行生物質燃料的燃燒釋熱對氣化鍋爐15內的水體進行加熱；並在其中一側的生物質原材料加工系統的支架18下方還設置有鼓風機系統，在鼓風機系統內設置有位於該側的支架18下的鼓風機支座20及設置在鼓風機支座20上的鼓風機23，鼓風機23通過鼓風管道系統與氣化鍋爐15的該側原料進口相連接，在使用時，碳化後的生物質燃料在燃燒時，通過鼓風機23進行氧量補充，從而使其能夠得到充分燃燒。
實施例2：
本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述生物質燃料燃燒系統內還設置有熱交換管道7、節能器5、引風機2及煙囪1，所述氣化鍋爐15的熱能排出口通過熱交換管道7、熱交換電磁閥21和氣壓表22與節能器5的熱能進口相連接；所述節能器5的出煙口通過管道連接引風機2的進風口，引風機2的出風口通過管道連接煙囪1的進煙口。
採用燃燒生物質燃料進行釋熱的氣化鍋爐系統，用於進行蒸汽的釋放，並結合節能器，能夠有效的將生物質燃料燃燒所釋放的熱量進行最大化的利用，為生物質新能源開闢出新的利用點，整個結構具有設計合理，實用科學，環保節能的特性，為新能源的應用及發展開闢出新的應用領域；在設計使用時，將引風機2利用引風機支撐座固定，使得引風機2設置在煙囪1和節能器5之間，氣化鍋爐系統在進行生物質燃燒時所產生的餘熱將通過熱交換管道7釋放到節能器5內對節能器5內的水體進行熱釋放，同時節能器5在運行時所產生的廢氣將通過引風機2引出並提供煙囪1排入到大氣層內。
實施例3：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠有效的進行熱能交換量的控制，及管道壓力的監測，從而為安全穩定的進行熱交換提供保障，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在連接氣化鍋爐15的熱能排出口和節能器5的熱能進口的所述管道上，熱交換電磁閥21近氣化鍋爐15側設置，氣壓表22近節能器5側設置。
實施例4：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，使得生產的生物質燃料碳化後能夠被充分燃燒，避免出現燃燒不充分而浪費生物質燃料的情況發生，如圖1所示，特別採用下述設置方式：在空間位置設置上，所述鼓風機系統設置在遠節能器5側，將鼓風機系統遠節能器5側設置，能夠更好的讓燃燒區內的生物質燃料進行充分燃燒釋熱。
實施例5：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，以便利用蒸汽分散系統供給至連接在蒸汽分散系統上的管道系統內，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在設置所述鼓風機系統側的氣化鍋爐15的上部的蒸汽出口上還連接有蒸汽分散系統。
在設置使用時，將未設置有鼓風機系統的生物質原材料加工系統設置在節能器5與氣化鍋爐15之間，同時利用熱交換管道7將氣化鍋爐15的熱能排出口和節能器5相連接，同時在氣化鍋爐15的蒸汽出口處連接蒸汽分散系統，氣化鍋爐生成的蒸汽將通過蒸汽分散系統分散到與之相連接的蒸汽管道系統內。
實施例6：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠將生物質原料進行初加工，以便在氣化爐內轉換成生物質燃料，而後進行釋熱，對汽化爐內的水體進行加熱，從而形成蒸汽，以便利用蒸汽分散器供給至連接在蒸汽分散器上的管道系統內，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述蒸汽分散系統包括蒸汽分散器16，所述蒸汽分散器16的進口通過蒸汽管道連接氣化鍋爐15的上部的蒸汽出口。
實施例7：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠利用閥門進行蒸汽大小的管控，以便蒸汽分散器能夠安全穩定的進行蒸汽的分散，使得整個結構安全穩定的運行，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述氣化鍋爐15的上部的蒸汽出口處的蒸汽管道上還設置有蒸汽管道開關閥14。
實施例8：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，為能夠將節能期內水體進行預加熱，使得從汽化爐內釋放的餘熱能夠被有效利用，而後將通過節能器加熱後的水體經過水箱緩存，然後加載至汽化爐內進行加熱，以便釋放出蒸汽；進一步，能夠有效的對水箱加載到汽化爐內的水流量進行控制，以便出現富水或缺水的情況，從而導致能源浪費，如圖1所示，特別採用下述設置結構：還包括設置在節能器5與另一側的生物質原料加工系統之間的水箱系統，所述水箱系統內設置有水箱10，所述水箱10通過管道系統連接節能器5，且水箱10還通過管道、進水閥門12及進水泵11與氣化鍋爐15的入水口相連接；在所述進水泵11與氣化鍋爐15的入水口之間的管道上還設置有電磁閥19，所述進水閥門12設置在水箱10與進水泵11之間的管道上。
實施例9：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠實時的觀察汽化爐內的氣壓狀況，以便汽化爐能夠安全運行，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述氣化鍋爐15的熱能排出口處還設置有壓力表13。
實施例10：
本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠將節能器內所產生的氣流排入到用於分散蒸汽的管道系統內，同時亦可將軟水可控的加入到節能器內進行預加熱，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述節能器5上還設置有排氣管道6，在所述節能器5的軟水進口處設置有軟水進口閥門4，在所述節能器(5)的排氣管道6設置處還設置有觀察窗8。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。