【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物质活性炭制备，具体涉及一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统。
技术介绍
1、活性炭是一种优良的吸附材料，对多数污染物均具有很好的吸附性能，是一种广谱的吸附剂。活性炭目前是我国工业废水处理、水源净化、空气净化、化学品加工、食品医药加工中的一种不可缺少的产品。
2、活性炭的制造主要分为烘干、炭化、活化等三个过程，其中炭化是一个重要的环节，如果操作不合理，严重影响产品的得率。为了得到尽可能多的炭化料，故需要控制炭化炉内的损耗情况。炭化炉的运行主要有温度、氧含量两个重要因素。
3、炭化炉内的反应是烟气与物料接触的厌氧工况，炭化过程需要维持一定的温度，运行过程为了保证炭化炉内的反应温度，需要燃烧一部分原料来维持温度平衡，这是减少产品的得率来保证系统运行，是不可取的。
4、生物质的炭化过程会产生大量的可燃性气体，比如：一氧化碳，氢气。一氧化碳及氢气均为可燃气体，如果处置不当，容易造成爆炸，为了避免此类事情发生，通常炭化炉下一道工序设置有焚烧系统处置可燃气体。
5、焚烧炉的炉膛燃烧需要维持一定的温度(＞800℃)，若焚烧系统选型较小，会降低炭化系统的产能，导致企业产能不达标，若选择较大，为了维持焚烧系统的正常运行，需要投入大量的天然气助燃，导致运行成本升高及增加投资费用，所以焚烧炉的选型或大或小，均会影响系统的能耗及投资。为了保证炭化系统的产能及能耗，则需通过一些措施，合理利用系统的余热，保证炭化炉内的反应温度、降低炉内的氧含量，进而炭化系统产生的可燃气体量减少，使焚烧系统变
6、因较外热式炭化炉初期建设成本低，目前市场上多采用内热式炭化炉炭化活性炭原料，该种炉型目前面临以下问题：
7、(1)内热式炭化炉烟气与物料为接触式，为了保证炭化系统的稳定运行，往往会牺牲产能来保证反应温度，导致产能低；
8、(2)炭化炉的烟气余热利用不合理导致运行费用高；
9、(3)运行过程未量化，较难控制。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题，本申请的目的在于提出一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，就目前生物质炭化料吨耗成本高、产能低、未能量化控制的问题，本申请就炭化系统的运行要点，在适当位置设置两级烟气内循环，保证炭化炉内的运行温度、低含氧量运行及低烟气量运行，确保生物质炭化炉耦合焚烧系统能够经济、长周期、安全、稳定的运行。
2、本申请采用的技术方案如下：
3、一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，包括依次由管路连接的炭化炉、燃烧室、余热锅炉、布袋除尘器、尾气风机和烟囱，其中炭化炉的进口分别连接有蒸汽装置和进料装置，蒸汽装置用以向炭化炉内通入水蒸气进行灭火及降温；
4、加需要炭化的物料由进料装置输送进入炭化炉，经过炭化炉内部的高温环境进行炭化形成活性炭产品和可燃性气体，活性炭产品从炭化炉的底部出料口排出，可燃性气体进入燃烧室进行燃烧，产生的高温烟气依次经过余热锅炉、布袋除尘器、尾气风机和烟囱处理后排放，形成物料炭化、排气的主路线系统；
5、所述布袋除尘器与尾气风机之间的出口管路上还连接有一级烟气支路，该一级烟气支路连接2#缓冲罐，2#缓冲罐通过1#内循环风机、1#烟气预热器和2#烟气预热器与炭化炉依次由管路连接构成一级烟气内循环系统，通过一级烟气内循环保证炭化炉内的运行温度并尽可能的降低炭化炉2的含氧量；另外布袋除尘器的出口管路上还连接有二级烟气支路连接1#缓冲罐，并与2#内循环风机、燃烧室依次由管道连接构成二级烟气内循环系统，此结构能保证燃烧室处在低含氧量运行，进而降低燃烧室的烟气量及氮氧化物含量。
6、进一步地，所述进料装置需要密封进料，减少系统的漏风。
7、进一步地，所述1#烟气预热器和2#烟气预热器均为间壁式换热装置，1#烟气预热器贴合余热锅炉设置，1#烟气预热器利用余热锅炉的热量进行升温，2#烟气预热器贴合燃烧室设置，2#烟气预热器利用燃烧室的热量进行升温。
8、进一步地，所述布袋除尘器的烟气出口温度为200℃～250℃，2#烟气预热器的出口温度位于450～500℃，炭化炉属于内热式炭化炉，运行温度500℃～550℃。
9、进一步地，还包括增温燃烧器，所述增温燃烧器用于对2#烟气预热器进一步补充热量；2#烟气预热器与炭化炉之间的管路上设置有炭化炉入口氧量计和炭化炉入口温度计，所述炭化炉入口温度计通过plc控制系统与增温燃烧器和蒸汽装置信号连接，当炭化炉入口温度计检测的烟气温度低于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制启动增温燃烧器进行补燃，给2#烟气预热器补充热量使其出口烟气升温；当炭化炉入口温度计检测的烟气温度高于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制启动蒸汽装置向炭化炉通入水蒸气进行降温。
10、当炭化炉入口温度计检测的温度低于450℃时，启动燃烧器进行补燃升温，当炭化炉入口温度计检测的温度高于550℃时，启动蒸汽装置进行降温，确保炭化炉内的温度在500℃～550℃之间。
11、进一步地，所述增温燃烧器采用低氮燃烧器，燃料为天然气或氢气。
12、进一步地，余热锅炉与布袋除尘器之间的管路上设置有单向阀，使得烟气只能由余热锅炉流向布袋除尘器。
13、进一步地，所述余热锅炉出口的管路上设置有余热锅炉氧量计，布袋除尘器出口的管路上设置有除尘器出口温度计。
14、进一步地，所述二级烟气支路上设置有1#烟气调节阀，所述1#烟气调节阀与1#缓冲罐之间的管路上还连接带有2#烟气调节阀的空气进气管。
15、进一步地，还包括空气预热器，所述空气预热器为间壁换热器结构，包括热烟气通道和空气通道，所述尾气风机通过空气预热器的热烟气通道与烟囱由管路连接，带有2#烟气调节阀的空气进气管与空气预热器的空气通道连接。
16、进一步地，所述余热锅炉氧量计通过plc控制系统与1#烟气调节阀、2#烟气调节阀信号连接，当余热锅炉氧量计检测烟气氧含量低于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制调节2#烟气调节阀，使调节输入空气的流量；当余热锅炉氧量计检测烟气氧含量高于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制调节1#烟气调节阀直至使余热锅炉氧量计检测烟气氧含量升至设定值范围内。正常情况下余热锅炉氧量计测得的烟气氧含量区间在4％～6％，当其低于4％时，调整1#及2#烟气调节阀使余热锅炉氧量计测得的烟气氧含量升至4％～6％，当高于6％时，调整调节2#烟气调节阀使余热锅炉氧量计测得的烟气氧含量降至4％～6％。
17、进一步地，所述1#内循环风机、2#内循环风机以及尾气风机均为变频风机。
18、本申请一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的方法，包括具体如下步骤：
19、1)正常工况，物料由进料装置进入炭化炉，经过炭化炉内部的高温，部分形成产品炭化料，部分变为可燃性气体，可燃性气体进入燃烧室进行燃烧，产生的高温烟气依次经过余热锅炉、单向阀本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，包括依次由管路连接的炭化炉（2）、燃烧室（3）、余热锅炉（4）、布袋除尘器（6）、尾气风机（12）和烟囱（10），其中炭化炉（2）的进口分别连接有蒸汽装置（20）和进料装置（1），蒸汽装置（20）用以向炭化炉（2）内通入水蒸气进行灭火或降温；
2.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述1#烟气预热器（15）和2#烟气预热器（17）均为间壁式换热装置，1#烟气预热器（15）贴合余热锅炉（4）设置，1#烟气预热器（15）利用余热锅炉（4）的热量进行升温，2#烟气预热器（17）贴合燃烧室（3）设置，2#烟气预热器（17）利用燃烧室（3）的热量进行升温。
3.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，还包括增温燃烧器（16），所述增温燃烧器（16）用于对2#烟气预热器（17）进一步补充热量；2#烟气预热器（17）与炭化炉（2）之间的管路上设置有炭化炉入口氧量计（18）和炭化炉入口温度计（19），所述炭化炉入口温度计（19）通过PLC控
4.如权利要求3所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述增温燃烧器（16）采用低氮燃烧器，燃料为天然气或氢气。
5.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，余热锅炉（4）与布袋除尘器（6）之间的管路上设置有单向阀（23），使得烟气只能由余热锅炉（4）流向布袋除尘器（6）。
6.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述余热锅炉（4）出口的管路上设置有余热锅炉氧量计（5），布袋除尘器（6）出口的管路上设置有除尘器出口温度计（13）。
7.如权利要求6所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述二级烟气支路上设置有1#烟气调节阀（8），所述1#烟气调节阀（8）与1#缓冲罐（21）之间的管路上还连接带有2#烟气调节阀（9）的空气进气管。
8.如权利要求7所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，还包括空气预热器（11），所述空气预热器（11）为间壁换热器结构，包括热烟气通道和空气通道，所述尾气风机（12）通过空气预热器（11）的热烟气通道与烟囱（10）由管路连接，带有2#烟气调节阀（9）的空气进气管与空气预热器（11）的空气通道连接。
9.如权利要求7所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述余热锅炉氧量计（5）通过PLC控制系统与1#烟气调节阀（8）、2#烟气调节阀（9）信号连接，当余热锅炉氧量计（5）检测烟气氧含量低于设定值时，通过PLC控制系统反馈并控制调节1#及2#烟气调节阀（9）使调节空气输入流量；当余热锅炉氧量计（5）检测烟气氧含量高于设定值时，通过PLC控制系统反馈并控制调节2#烟气调节阀（8）直至使余热锅炉氧量计（5）检测烟气氧含量升至设定值范围内。
10.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述1#内循环风机（14）、2#内循环风机（7）以及尾气风机（12）均为变频风机。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，包括依次由管路连接的炭化炉（2）、燃烧室（3）、余热锅炉（4）、布袋除尘器（6）、尾气风机（12）和烟囱（10），其中炭化炉（2）的进口分别连接有蒸汽装置（20）和进料装置（1），蒸汽装置（20）用以向炭化炉（2）内通入水蒸气进行灭火或降温；
2.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述1#烟气预热器（15）和2#烟气预热器（17）均为间壁式换热装置，1#烟气预热器（15）贴合余热锅炉（4）设置，1#烟气预热器（15）利用余热锅炉（4）的热量进行升温，2#烟气预热器（17）贴合燃烧室（3）设置，2#烟气预热器（17）利用燃烧室（3）的热量进行升温。
3.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，还包括增温燃烧器（16），所述增温燃烧器（16）用于对2#烟气预热器（17）进一步补充热量；2#烟气预热器（17）与炭化炉（2）之间的管路上设置有炭化炉入口氧量计（18）和炭化炉入口温度计（19），所述炭化炉入口温度计（19）通过plc控制系统与增温燃烧器（16）和蒸汽装置（20）信号连接，当炭化炉入口温度计（19）检测的烟气温度低于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制启动增温燃烧器（16）进行补燃，给2#烟气预热器（17）补充热量使其出口烟气升温；当炭化炉入口温度计（19）检测的烟气温度高于设定值时，通过plc控制系统反馈并控制启动蒸汽装置（20）向炭化炉（2）通入水蒸气进行降温。
4.如权利要求3所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的系统，其特征在于，所述增温燃烧器（16）采用低氮燃烧器，燃料为天然气或氢气。
5.如权利要求1所述的一种生物质炭化炉耦合焚烧系统节能降耗的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏玺，刘毅，赵海霞，谢华俊，陈继华，何华锋，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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