本申請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改變固體燃料的化學結(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)中主要通過物理、化學或者生物的方法對固體燃料進行改性，但是存在功能單一、僅能滿足特定工業(yè)需求，無法實現(xiàn)固體燃料的綜合改性提質(zhì)的問題。同時，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試劑或?qū)ρb置結(jié)構(gòu)進行復雜化設(shè)計，存在成本高、工業(yè)應用困難的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請?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、無法實現(xiàn)綜合改性的問題。

2、按照本申請的一方面，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)置有進水口、進氣口、出氣口和出漿口，所述進水口用于通入液體溶劑以形成混合漿液；所述進氣口用于通入未脫硫煙氣，同時該進氣口設(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)生的多自由基與復雜煙氣成分的共同作用下，對固體燃料進行脫礦處理并實現(xiàn)固體燃料物理特性和化學特性的改進；所述出氣口用于將改性反應后的煙氣排出；所述出漿口用于將改性后的混合漿液排出，以此實現(xiàn)固體燃料綜合改性。

3、通過本申請所構(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行脫礦處理的同時實現(xiàn)物理改性和化學改性，從而實現(xiàn)固體燃料的綜合改性。

4、作為進一步優(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改性后的混合漿液進行固液分離和干燥處理，以得到改性固體燃料。

5、作為進一步優(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行固液分離，并將分離出的固體物質(zhì)送入干燥組件進行干燥，進而得到改性固體燃料。

6、作為進一步優(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水洗箱并聯(lián)連接。

7、作為進一步優(yōu)選的，所述進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)還包括沿煙氣流動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口和煙氣換熱器的進口連接，以將改性反應后的煙氣送入脫硫塔或煙氣換熱器。

9、作為進一步優(yōu)選的，所述干燥組件與鍋爐的出口連接，以利用煙氣進行換熱干燥。

10、作為進一步優(yōu)選的，所述除塵器的出口通過第一控制閥分別與脫硫塔的進口和改性單元的進氣口連接，以根據(jù)改性單元的工況調(diào)節(jié)進入改性單元的煙氣比例；所述改性單元的出氣口通過第二控制閥分別與脫硫塔的進口和煙氣換熱器的進口連接，以根據(jù)改性單元的工況控制改性反應后的煙氣進入脫硫塔或煙氣換熱器。

11、作為進一步優(yōu)選的，所述改性單元還包括so2濃度檢測組件，所述so2濃度檢測組件設(shè)置在出氣口與第二控制閥之間，以根據(jù)改性反應后的煙氣中so2濃度控制其進入脫硫塔或煙氣換熱器。

12、作為進一步優(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，用于進行煙氣分配。

13、總體而言，通過本申請所構(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：

14、1.本申請通過在改性單元中設(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特性的改進，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，以此實現(xiàn)固體燃料的綜合改性，并且具有操作簡單、條件溫和、成本低廉的優(yōu)勢，具有較為廣闊的應用前景；

15、2.同時，本申請僅需要將改性單元的進氣口與除塵器連接，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用于現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中，不僅對現(xiàn)有動力系統(tǒng)的改動較小，能夠有效降低工業(yè)應用成本，而且可以部分取代或者完全取代脫硫塔的作用，在實現(xiàn)固體燃料綜合改性的同時實現(xiàn)煙氣脫硫作用，進一步降低生產(chǎn)成本；

16、3.此外，本申請通過第一控制閥、第二控制閥和so2濃度檢測組件相互配合，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)置有進水口(15)、進氣口(13)、出氣口(14)和出漿口(16)，所述進水口(15)用于通入液體溶劑以形成混合漿液；所述進氣口(13)用于通入未脫硫煙氣，同時該進氣口(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)生的多自由基與復雜煙氣成分的共同作用下，對固體燃料進行脫礦處理并實現(xiàn)固體燃料物理特性和化學特性的改進；所述出氣口(14)用于將改性反應后的煙氣排出；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)用于對改性后的混合漿液進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行固液分離，并將分離出的固體物質(zhì)送入干燥組件(32)進行干燥，進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)還包括沿煙氣流動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)的進口和煙氣換熱器(8)的進口連接，以將改性反應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)的出口通過第一控制閥(71)分別與脫硫塔(7)的進口和改性單元(1)的進氣口(13)連接，以根據(jù)改性單元(1)的工況調(diào)節(jié)進入改性單元(1)的煙氣比例；所述改性單元(1)的出氣口(14)通過第二控制閥(72)分別與脫硫塔(7)的進口和煙氣換熱器(8)的進口連接，以根據(jù)改性單元(1)的工況控制改性反應后的煙氣進入脫硫塔(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濃度檢測組件(17)，所述so2濃度檢測組件(17)設(shè)置在出氣口(14)與第二控制閥(72)之間，以根據(jù)改性反應后的煙氣中so2濃度控制其進入脫硫塔(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，用于進行煙氣分配。

技術(shù)總結(jié)
本申請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現(xiàn)固體燃料綜合改性。本申請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特性的改進，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
受保護的技術(shù)使用者：華中科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6