本發(fā)明屬于固廢處理，涉及一種利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、生物炭是由有機(jī)固體高溫低氧熱解而成，是一種經(jīng)過(guò)技術(shù)驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)負(fù)排放的解決方案，可以有效實(shí)現(xiàn)碳封存，助力實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。此外還可以改善土壤性質(zhì)，制備吸附劑等更高附屬價(jià)值的產(chǎn)物。目前特別重視生物炭的實(shí)際應(yīng)用，近年來(lái)有100多家公司參與了生物炭業(yè)務(wù)，示范點(diǎn)遍布主要的農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)，然而，生物炭主要被視為一種綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以減少化肥投入、改善土壤質(zhì)量和增加作物產(chǎn)量，在生物炭的制備過(guò)程中需要用到大量的熱能，如何從現(xiàn)有設(shè)備中獲取熱能，用于生物炭的制備，這樣有效的降低成本，然而現(xiàn)有技術(shù)并未給出相關(guān)的技術(shù)路線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠從現(xiàn)有設(shè)備中獲取熱量，并用于生物碳的制備。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛、煙氣混合器、煙氣外行程及螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程；

3、鍋爐爐膛的尾部煙道上沿?zé)煔饬魍ǚ较蛞来卧O(shè)置有高溫?zé)煔馊熆?、中溫?zé)煔馊熆诩暗蜏責(zé)煔馊熆冢?/p>

4、高溫?zé)煔馊熆?、中溫?zé)煔馊熆诩暗蜏責(zé)煔馊熆谂c煙氣混合器的入口相連通，煙氣混合器的出口與煙氣外行程的入口相連通，螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程穿過(guò)所述煙氣外行程。

5、進(jìn)一步的，所述高溫?zé)煔馊熆诮?jīng)高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥及高溫引風(fēng)機(jī)與煙氣混合器的入口相連通。

6、進(jìn)一步的，所述中溫?zé)煔馊熆诮?jīng)中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥及中溫引風(fēng)機(jī)與煙氣混合器的入口相連通。

7、進(jìn)一步的，所述低溫?zé)煔馊熆诮?jīng)低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥及低溫引風(fēng)機(jī)與煙氣混合器的入口相連通。

8、進(jìn)一步的，所述煙氣混合器的出口處設(shè)置有溫度測(cè)量及反饋裝置，所述溫度測(cè)量及反饋裝置的輸出端與高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥、中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥及低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥相連接。

9、進(jìn)一步的，還包括t型分離器、生物炭成品儲(chǔ)箱、熱解氣及焦油利用回路及熱解氣及焦油燃燒裝置，螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程的出口與t型分離器的入口相連通，t型分離器的生物炭出口與生物炭成品儲(chǔ)箱的入口相連通，t型分離器的熱解氣及焦油出口經(jīng)熱解氣及焦油利用回路與熱解氣及焦油燃燒裝置的入口相連通，熱解氣及焦油燃燒裝置的出口與鍋爐爐膛的入口相連通。

10、進(jìn)一步的，煙氣外行程和螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程同心布置。

11、進(jìn)一步的，所述高溫?zé)煔馊熆谖挥谶^(guò)熱器出口煙道上，中溫?zé)煔馊熆谖挥谠贌崞鞒隹跓煹郎?，低溫?zé)煔馊熆谖挥谑∶浩鞒隹跓煹郎稀?/p>

12、本發(fā)明所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的方法包括以下步驟：

13、通過(guò)高溫?zé)煔馊熆诔槿「邷責(zé)煔猓偎腿霟煔饣旌掀髦?，通過(guò)中溫?zé)煔馊熆诔槿≈袦責(zé)煔猓偎腿霟煔饣旌掀髦?，通過(guò)低溫?zé)煔馊熆诔槿〉蜏責(zé)煔?，再送入煙氣混合器中，通過(guò)煙氣混合器對(duì)高溫?zé)煔?、中溫?zé)煔饧暗蜏責(zé)煔膺M(jìn)行混合，然后送入煙氣外行程中放熱，與此同時(shí)，生物質(zhì)在流經(jīng)螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程的過(guò)程中，利用煙氣的熱量進(jìn)行熱解，以生成生物炭。

14、進(jìn)一步的，還包括；

15、通過(guò)溫度測(cè)量及反饋裝置測(cè)量煙氣混合器出口處煙氣的測(cè)量溫度，將所述煙氣的測(cè)量溫度與煙氣的目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥的開度、中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥的開度及低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥的開度，使得煙氣的測(cè)量溫度與煙氣的目標(biāo)溫度相符。

16、本發(fā)明具有以下有益效果：

17、本發(fā)明所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)及方法在具體操作時(shí)，分別抽取鍋爐煙道中的高溫、中溫及低溫?zé)煔猓倩旌虾笏腿霟煔馔庑谐讨?，與此同時(shí)螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程穿過(guò)煙氣外行程，生物質(zhì)在螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程中移動(dòng)時(shí)，利用煙氣外行程中煙氣的熱量進(jìn)行熱解，以產(chǎn)生生物炭，從而從現(xiàn)有設(shè)備中獲取熱量，用于生物碳的制備。

18、進(jìn)一步，通過(guò)溫度測(cè)量及反饋裝置、高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥、中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥及低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥耦合，以控制混合煙氣的溫度，從而得到不同特征的生物炭。

19、進(jìn)一步的，生物炭熱解產(chǎn)物中的熱解氣及焦油等可以繼續(xù)貢獻(xiàn)能量的物質(zhì)被進(jìn)一步送入鍋爐爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，以提高生物炭制備過(guò)程中有效成分的利用。

技術(shù)特征：

1.一種利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，包括鍋爐爐膛(1)、煙氣混合器、煙氣外行程(13)及螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程(12)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?zé)煔馊熆?2)經(jīng)高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(3)及高溫引風(fēng)機(jī)(4)與煙氣混合器的入口相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述中溫?zé)煔馊熆?5)經(jīng)中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(6)及中溫引風(fēng)機(jī)(7)與煙氣混合器的入口相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫?zé)煔馊熆?8)經(jīng)低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(9)及低溫引風(fēng)機(jī)(10)與煙氣混合器的入口相連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣混合器的出口處設(shè)置有溫度測(cè)量及反饋裝置(11)，所述溫度測(cè)量及反饋裝置(11)的輸出端與高溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(3)、中溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(6)及低溫?zé)煔饬髁空{(diào)節(jié)閥(9)相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，還包括t型分離器(15)、生物炭成品儲(chǔ)箱(16)、熱解氣及焦油利用回路(14)及熱解氣及焦油燃燒裝置(17)，螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程(12)的出口與t型分離器(15)的入口相連通，t型分離器(15)的生物炭出口與生物炭成品儲(chǔ)箱(16)的入口相連通，t型分離器(15)的熱解氣及焦油出口經(jīng)熱解氣及焦油利用回路(14)與熱解氣及焦油燃燒裝置(17)的入口相連通，熱解氣及焦油燃燒裝置(17)的出口與鍋爐爐膛(1)的入口相連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，煙氣外行程(13)和螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程(12)同心布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?zé)煔馊熆?2)位于過(guò)熱器出口煙道上，中溫?zé)煔馊熆?5)位于再熱器出口煙道上，低溫?zé)煔馊熆?8)位于省煤器出口煙道上。

9.一種利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求4所述利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的方法，其特征在于，還包括；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用火電廠煙氣余熱協(xié)同制備生物炭的系統(tǒng)及方法，包括鍋爐爐膛、煙氣混合器、煙氣外行程及螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程；鍋爐爐膛的尾部煙道上沿?zé)煔饬魍ǚ较蛞来卧O(shè)置有高溫?zé)煔馊熆凇⒅袦責(zé)煔馊熆诩暗蜏責(zé)煔馊熆?；高溫?zé)煔馊熆?、中溫?zé)煔馊熆诩暗蜏責(zé)煔馊熆谂c煙氣混合器的入口相連通，煙氣混合器的出口與煙氣外行程的入口相連通，螺旋式生物炭熱解內(nèi)行程穿過(guò)所述煙氣外行程，該系統(tǒng)及方法能夠從現(xiàn)有設(shè)備中獲取熱量，并用于生物碳的制備。

技術(shù)研發(fā)人員：王帥,蒙毅,趙越,李翰天,周虹光,李一,李文杰,劉璽璞,劉逸蕓,宋士林,李衛(wèi)濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10