本申請(qǐng)屬于固體燃料改性領(lǐng)域，更具體地，涉及基于煙氣微納氣泡的固體燃料綜合改性裝置及電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、固體燃料改性是一種通過(guò)改變固體燃料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)以提高其燃燒性能和能源利用效率的技術(shù)手段?，F(xiàn)有技術(shù)中主要通過(guò)物理、化學(xué)或者生物的方法對(duì)固體燃料進(jìn)行改性，但是存在功能單一、僅能滿足特定工業(yè)需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)固體燃料的綜合改性提質(zhì)的問(wèn)題。同時(shí)，現(xiàn)有的固體燃料改性裝置改性效果較差，為了提高改性效果，通常需要額外添加化學(xué)試劑或?qū)ρb置結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜化設(shè)計(jì)，存在成本高、工業(yè)應(yīng)用困難的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┝嘶跓煔馕⒓{氣泡的固體燃料綜合改性裝置及電力系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的改性裝置功能單一、改性效果差、無(wú)法實(shí)現(xiàn)綜合改性的問(wèn)題。

2、按照本申請(qǐng)的一方面，提供了一種基于煙氣微納氣泡的固體燃料綜合改性裝置，所述固體燃料綜合改性裝置包括改性單元，所述改性單元包括至少一組水洗組件，每組所述水洗組件均包括至少一個(gè)水洗箱，所述水洗箱用于盛放待改性的固體燃料，該水洗箱設(shè)置有進(jìn)水口、進(jìn)氣口、出氣口和出漿口，所述進(jìn)水口用于通入液體溶劑以形成混合漿液；所述進(jìn)氣口用于通入未脫硫煙氣，同時(shí)該進(jìn)氣口設(shè)置有微納氣泡生成器，用于將未脫硫煙氣以微納氣泡的形式通入混合漿液中，從而在微納氣泡產(chǎn)生的多自由基與復(fù)雜煙氣成分的共同作用下，對(duì)固體燃料進(jìn)行脫礦處理并實(shí)現(xiàn)固體燃料物理特性和化學(xué)特性的改進(jìn)；所述出氣口用于將改性反應(yīng)后的煙氣排出；所述出漿口用于將改性后的混合漿液排出，以此實(shí)現(xiàn)固體燃料綜合改性。

3、通過(guò)本申請(qǐng)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本申請(qǐng)將微納氣泡引入固體燃料改性中，配合未脫硫煙氣能夠在進(jìn)行脫礦處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)物理改性和化學(xué)改性，從而實(shí)現(xiàn)固體燃料的綜合改性。

4、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述固體燃料綜合改性裝置還包括漿液輸送單元和漿液處理單元，所述漿液輸送單元設(shè)置在改性單元與漿液處理單元之間，用于將改性后的混合漿液送入漿液處理單元；所述漿液處理單元用于對(duì)改性后的混合漿液進(jìn)行固液分離和干燥處理，以得到改性固體燃料。

5、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述漿液處理單元包括固液分離組件和干燥組件，所述固液分離組件的一端與漿液輸送單元連接，其另一端與干燥組件連接，用于將改性后的混合漿液進(jìn)行固液分離，并將分離出的固體物質(zhì)送入干燥組件進(jìn)行干燥，進(jìn)而得到改性固體燃料。

6、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述改性單元中各組水洗組件并聯(lián)連接，所述水洗組件中各個(gè)水洗箱并聯(lián)連接。

7、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述進(jìn)氣口用于與除塵器的出口連接，以將未脫硫煙氣通入改性單元。

8、按照本申請(qǐng)的另一方面，提供了包括上述固體燃料綜合改性裝置的電力系統(tǒng)，所述電力系統(tǒng)還包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次連接的鍋爐、除塵器、脫硫塔和煙氣換熱器，所述改性單元的進(jìn)氣口與除塵器的出口連接，以將未脫硫煙氣送入改性單元；所述改性單元的出氣口分別與脫硫塔的進(jìn)口和煙氣換熱器的進(jìn)口連接，以將改性反應(yīng)后的煙氣送入脫硫塔或煙氣換熱器。

9、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述干燥組件與鍋爐的出口連接，以利用煙氣進(jìn)行換熱干燥。

10、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除塵器的出口通過(guò)第一控制閥分別與脫硫塔的進(jìn)口和改性單元的進(jìn)氣口連接，以根據(jù)改性單元的工況調(diào)節(jié)進(jìn)入改性單元的煙氣比例；所述改性單元的出氣口通過(guò)第二控制閥分別與脫硫塔的進(jìn)口和煙氣換熱器的進(jìn)口連接，以根據(jù)改性單元的工況控制改性反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入脫硫塔或煙氣換熱器。

11、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述改性單元還包括so2濃度檢測(cè)組件，所述so2濃度檢測(cè)組件設(shè)置在出氣口與第二控制閥之間，以根據(jù)改性反應(yīng)后的煙氣中so2濃度控制其進(jìn)入脫硫塔或煙氣換熱器。

12、作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電力系統(tǒng)還包括控制裝置，所述控制裝置與改性單元第一控制閥和第二控制閥連接，用于進(jìn)行煙氣分配。

13、總體而言，通過(guò)本申請(qǐng)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

14、1.本申請(qǐng)通過(guò)在改性單元中設(shè)置微納氣泡，并將未脫硫煙氣以微納氣泡的形式通入含有固體燃料的混合漿液中，能夠利用含硫煙氣與微納氣泡的共同作用，一方面能夠去除固體燃料中的礦物質(zhì)如堿金屬及堿土金屬，從而有效提高固體燃料的熱值，并減弱燃燒過(guò)程中的沾污結(jié)渣傾向，降低顆粒物的排放量，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)固體燃料物理特征和化學(xué)特性的改進(jìn)，如碳結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、親疏水性、自由基等，從而有利于固體燃料后續(xù)的高值化利用，以此實(shí)現(xiàn)固體燃料的綜合改性，并且具有操作簡(jiǎn)單、條件溫和、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，具有較為廣闊的應(yīng)用前景；

15、2.同時(shí)，本申請(qǐng)僅需要將改性單元的進(jìn)氣口與除塵器連接，并將改性單元的出氣口與脫硫塔和煙氣換熱器連接，即可將固體燃料綜合改性裝置應(yīng)用于現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中，不僅對(duì)現(xiàn)有動(dòng)力系統(tǒng)的改動(dòng)較小，能夠有效降低工業(yè)應(yīng)用成本，而且可以部分取代或者完全取代脫硫塔的作用，在實(shí)現(xiàn)固體燃料綜合改性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫作用，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；

16、3.此外，本申請(qǐng)通過(guò)第一控制閥、第二控制閥和so2濃度檢測(cè)組件相互配合，能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣智能化分配，從而最大程度發(fā)揮改性單元的煙氣脫硫作用。

技術(shù)特征：

1.一種基于煙氣微納氣泡的固體燃料綜合改性裝置，其特征在于，包括改性單元(1)，所述改性單元(1)包括至少一組水洗組件，每組所述水洗組件均包括至少一個(gè)水洗箱(11)，所述水洗箱(11)用于盛放待改性的固體燃料，該水洗箱(11)設(shè)置有進(jìn)水口(15)、進(jìn)氣口(13)、出氣口(14)和出漿口(16)，所述進(jìn)水口(15)用于通入液體溶劑以形成混合漿液；所述進(jìn)氣口(13)用于通入未脫硫煙氣，同時(shí)該進(jìn)氣口(13)設(shè)置有微納氣泡生成器(12)，用于將未脫硫煙氣以微納氣泡的形式通入混合漿液中，從而在微納氣泡產(chǎn)生的多自由基與復(fù)雜煙氣成分的共同作用下，對(duì)固體燃料進(jìn)行脫礦處理并實(shí)現(xiàn)固體燃料物理特性和化學(xué)特性的改進(jìn)；所述出氣口(14)用于將改性反應(yīng)后的煙氣排出；所述出漿口(16)用于將改性后的混合漿液排出，以此實(shí)現(xiàn)固體燃料綜合改性。

2.如權(quán)利要求1所述的固體燃料綜合改性裝置，其特征在于，所述固體燃料綜合改性裝置還包括漿液輸送單元(2)和漿液處理單元(3)，所述漿液輸送單元(2)設(shè)置在改性單元(1)與漿液處理單元(3)之間，用于將改性后的混合漿液送入漿液處理單元(3)；所述漿液處理單元(3)用于對(duì)改性后的混合漿液進(jìn)行固液分離和干燥處理，以得到改性固體燃料。

3.如權(quán)利要求2所述的固體燃料綜合改性裝置，其特征在于，所述漿液處理單元(3)包括固液分離組件(31)和干燥組件(32)，所述固液分離組件(31)的一端與漿液輸送單元(2)連接，其另一端與干燥組件(32)連接，用于將改性后的混合漿液進(jìn)行固液分離，并將分離出的固體物質(zhì)送入干燥組件(32)進(jìn)行干燥，進(jìn)而得到改性固體燃料。

4.如權(quán)利要求1所述的固體燃料綜合改性裝置，其特征在于，所述改性單元(1)中各組水洗組件并聯(lián)連接，所述水洗組件中各個(gè)水洗箱(11)并聯(lián)連接。

5.如權(quán)利要求1所述的固體燃料綜合改性裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣口(13)用于與除塵器(6)的出口連接，以將未脫硫煙氣通入改性單元(1)。

6.包括如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述固體燃料綜合改性裝置的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力系統(tǒng)還包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次連接的鍋爐(4)、除塵器(6)、脫硫塔(7)和煙氣換熱器(8)，所述改性單元(1)的進(jìn)氣口(13)與除塵器(6)的出口連接，以將未脫硫煙氣送入改性單元(1)；所述改性單元(1)的出氣口(14)分別與脫硫塔(7)的進(jìn)口和煙氣換熱器(8)的進(jìn)口連接，以將改性反應(yīng)后的煙氣送入脫硫塔(7)或煙氣換熱器(8)。

7.如權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述干燥組件(32)與鍋爐(4)的出口連接，以利用煙氣進(jìn)行換熱干燥。

8.如權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵器(6)的出口通過(guò)第一控制閥(71)分別與脫硫塔(7)的進(jìn)口和改性單元(1)的進(jìn)氣口(13)連接，以根據(jù)改性單元(1)的工況調(diào)節(jié)進(jìn)入改性單元(1)的煙氣比例；所述改性單元(1)的出氣口(14)通過(guò)第二控制閥(72)分別與脫硫塔(7)的進(jìn)口和煙氣換熱器(8)的進(jìn)口連接，以根據(jù)改性單元(1)的工況控制改性反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入脫硫塔(7)或煙氣換熱器(8)。

9.如權(quán)利要求8所述的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述改性單元(1)還包括so2濃度檢測(cè)組件(17)，所述so2濃度檢測(cè)組件(17)設(shè)置在出氣口(14)與第二控制閥(72)之間，以根據(jù)改性反應(yīng)后的煙氣中so2濃度控制其進(jìn)入脫硫塔(7)或煙氣換熱器(8)。

10.如權(quán)利要求8所述的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力系統(tǒng)還包括控制裝置(10)，所述控制裝置(10)與改性單元第一控制閥(71)和第二控制閥(72)連接，用于進(jìn)行煙氣分配。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于固體燃料改性領(lǐng)域，具體公開了基于煙氣微納氣泡的固體燃料綜合改性裝置及電力系統(tǒng)，包括改性單元，改性單元包括至少一組水洗組件，每組水洗組件均包括至少一個(gè)水洗箱，水洗箱用于盛放待改性的固體燃料并通入液體溶劑以形成混合漿液，將未脫硫煙氣以微納氣泡的形式通入混合漿液中以此實(shí)現(xiàn)固體燃料綜合改性。本申請(qǐng)一方面能夠去除固體燃料中的礦物質(zhì)如堿金屬及堿土金屬，從而有效提高固體燃料的熱值，并減弱燃燒過(guò)程中的沾污結(jié)渣傾向，降低顆粒物的排放量，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)固體燃料物理特征和化學(xué)特性的改進(jìn)，如碳結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、親疏水性、自由基等，從而有利于固體燃料后續(xù)的高值化利用，以此實(shí)現(xiàn)固體燃料的綜合改性。

技術(shù)研發(fā)人員：喻鑫,于敦喜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6