本實用新型涉及一種粉體燒結(jié)系統(tǒng)，尤其涉及一種氧化鋅燒結(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氧化鋅是一種常用的化學(xué)添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導(dǎo)體領(lǐng)域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用。此外，微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮作用。

眾所周知，氧化鋅可通過適當?shù)牟牧显O(shè)計而被賦予導(dǎo)電性、熱電性、壓電性等各種性能，為了提高這些特性，可通過燒結(jié)的方法使氧化鋅形成特定的形貌。比如，氧化鋅壓敏陶瓷是一種多功能新型陶瓷材料，它是以氧化鋅為主體，添加若干其他氧化物改性的燒結(jié)體材料，由于氧化鋅壓敏電阻具有非線性系數(shù)高、響應(yīng)時間快、漏電流小、制造成本低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電力線路、電子通信、集成電路以及其它領(lǐng)域。燒結(jié)是氧化鋅壓敏陶瓷制備中極為關(guān)鍵的一種工藝。燒結(jié)工藝有眾多影響因素，如燒結(jié)溫度、升溫速率、保溫時間、冷卻方式、燒結(jié)方式等，它們將直接影響氧化鋅壓敏陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)，如晶粒大小、晶粒的均勻程度、晶界結(jié)構(gòu)等，進而影響其壓敏電壓、非線性系數(shù)等電學(xué)性能，以及抗沖擊、抗老化等物化性能。因此，氧化鋅的燒結(jié)裝置對氧化鋅壓敏陶瓷的制備及生產(chǎn)具有十分重要的影響。

如中國專利申請公開第104406408A號揭示的一種粉體燒結(jié)裝置，包括：一爐體，該爐體具有一封閉的反應(yīng)腔；一第一加熱系統(tǒng)，設(shè)置于爐體的外圍，用于加熱爐體；一排氣系統(tǒng)，用于將反應(yīng)腔內(nèi)燒結(jié)過程中 產(chǎn)生的熱煙氣排出；一第二加熱系統(tǒng)，設(shè)置于排氣系統(tǒng)的外圍，用于加熱排氣系統(tǒng)；以及一振動系統(tǒng)，該振動系統(tǒng)位于爐體的外側(cè)，用于使爐體振動。然而，該粉體燒結(jié)裝置為引起爐體不斷振動提高粉體燒結(jié)效率需要消耗較多額外能量維持振動系統(tǒng)振動，該粉體燒結(jié)裝置包含元件較多且需各部分配合才能正常使用，該裝置某部分元件出現(xiàn)問題則需要停止燒結(jié)進行維修，且該粉體燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)決定該裝置一次僅能進行少量粉體燒結(jié)無法滿足產(chǎn)業(yè)需求。

又如中國專利申請公開第104218222A號揭示的一種粉體燒結(jié)系統(tǒng)，包括，一爐體，所述爐體具有一封閉的漏斗狀反應(yīng)腔；至少一個第一分散裝置，設(shè)置于所述爐體的底部，用于使爐體底部的粉體離心分散，并將爐體底部的粉體甩至爐體側(cè)壁；至少一個第二分散裝置，設(shè)置于所述爐體的側(cè)壁，用于使爐體側(cè)壁的粉體離心分散，并將爐體側(cè)壁的粉體甩至漏斗狀反應(yīng)腔內(nèi)；一加熱裝置，設(shè)置于所述爐體的外表面；一進氣裝置，用于向漏斗狀反應(yīng)腔內(nèi)輸入保護氣體；一排氣裝置，用于將漏斗狀反應(yīng)腔內(nèi)燒結(jié)過程中產(chǎn)生的熱煙氣排出；一進料裝置；以及一出料裝置。然而，該粉體燒結(jié)系統(tǒng)需要消耗較多額外能量維持第一分散裝置和第二分散裝置離心分散爐體內(nèi)的粉體，且該粉體燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)決定該裝置一次僅能進行少量粉體燒結(jié)無法滿足產(chǎn)業(yè)需求。

此外，現(xiàn)有技術(shù)已知的氧化鋅粉體燒結(jié)爐采用煤作為燃料，為了防止煤灰混入氧化鋅燒結(jié)料中影響產(chǎn)品的成色和品質(zhì)，現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)爐采用了碳化硅筒，煤在筒內(nèi)燃燒，氧化鋅在筒外燒結(jié)，由此導(dǎo)致熱效率非常低。

因此，提供一種能夠提高氧化鋅粉體燒結(jié)效率、減少能源消耗的氧化鋅燒結(jié)系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)，其能夠利用清潔無污染的生物質(zhì)料分別在燃燒爐和氣化爐產(chǎn)生的高溫作用下實現(xiàn)氧化鋅的同步大量燒結(jié)。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)，其包括高溫燃燒爐以及高溫氣化爐。高溫燃燒爐包括燃燒爐 爐體、設(shè)置于燃燒爐爐體內(nèi)部的爐膽、設(shè)置于燃燒爐爐體的頂壁的第一混合料入口、設(shè)置于燃燒爐爐體的側(cè)壁的至少一個助燃氣入口、設(shè)置于燃燒爐爐體的側(cè)壁的至少一個燃氣入口、設(shè)置于燃燒爐爐體的側(cè)壁的高溫?zé)煔獬隹凇⒁约霸O(shè)置于燃燒爐爐體的底部的第一燒結(jié)料出口。其中，爐膽包括錐形部以及自燃燒爐爐體的頂壁圍繞第一混合料入口向燃燒爐爐體內(nèi)部延伸的筒狀部，錐形部的一端與筒狀部的末端相連且錐形部的另一端連接至燃燒爐爐體的內(nèi)壁以將燃燒爐爐體內(nèi)部分隔為位于錐形部下方的灼燒區(qū)、位于筒狀部內(nèi)部的中心通道區(qū)、以及位于筒狀部的外壁與燃燒爐爐體的內(nèi)壁之間的混合燃燒區(qū)，高溫?zé)煔獬隹卩徑F形部設(shè)置于燃燒爐爐體的側(cè)壁上對應(yīng)于灼燒區(qū)的區(qū)域，至少一個助燃氣入口和至少一個燃氣入口間隔設(shè)置于燃燒爐爐體的側(cè)壁上對應(yīng)于混合燃燒區(qū)的區(qū)域，并且，筒狀部的筒壁上設(shè)有若干火焰噴孔。高溫氣化爐包括氣化爐爐體、設(shè)置于氣化爐爐體內(nèi)部并將氣化爐爐體內(nèi)部分隔為位于中上部的氣化室和位于下部的風(fēng)室的篩板、設(shè)置于氣化爐爐體的頂壁的第二混合料入口、鄰近氣化爐爐體的頂壁設(shè)于氣化爐爐體的側(cè)壁的生物質(zhì)氣出口、間隔設(shè)置于氣化爐爐體的風(fēng)室的室壁上的水蒸汽入口和空氣入口、以及設(shè)置于氣化爐爐體的風(fēng)室的底部的第二燒結(jié)料出口。其中，高溫氣化爐的生物質(zhì)氣出口通過生物質(zhì)氣管線與高溫燃燒爐的至少一個燃氣入口相連，以將高溫氣化爐內(nèi)氣化產(chǎn)生的生物質(zhì)氣輸送至高溫燃燒爐的混合燃燒區(qū)內(nèi)與來自至少一個助燃氣入口的助燃氣混合燃燒并且產(chǎn)生的火焰經(jīng)由爐膽的若干火焰噴孔噴射至中心通道區(qū)內(nèi)，使得來自第一混合料入口的第一混合料在中心通道區(qū)內(nèi)燃燒后落入灼燒區(qū)燒結(jié)。

其中，至少一個助燃氣入口包括沿燃燒爐爐體的縱向間隔設(shè)置于側(cè)壁上對應(yīng)于混合燃燒區(qū)的區(qū)域的至少二個助燃空氣入口以及至少一個煙氣入口。

可選擇地，高溫氣化爐的空氣入口設(shè)置于風(fēng)室的側(cè)壁上，水蒸汽入口設(shè)置于風(fēng)室的底壁，第二燒結(jié)料出口鄰近風(fēng)室的底壁設(shè)置于風(fēng)室的側(cè)壁上。

可選擇地，該多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)還包括第一螺桿輸送器以及第一螺桿出料器。第一螺桿輸送器包括豎向段和與豎向段相連的橫向段，豎向段的末端設(shè)有第一進料口，豎向段的側(cè)壁設(shè)有至少一個回流煙氣入口，橫向段設(shè)有第一出料口，橫向段的末端設(shè)有回流煙氣 出口。其中，第一進料口連接至第一混合料料源，第一出料口通過下料管與高溫燃燒爐的第一混合料入口相連以將第一混合料輸送至高溫燃燒爐內(nèi)，回流煙氣出口通過回流煙氣管與高溫燃燒爐的至少一個煙氣入口相連以將回流煙氣輸送至高溫燃燒爐的混合燃燒區(qū)助燃。第一螺桿出料器包括第一燒結(jié)料輸入口以及第一燒結(jié)料輸出口，第一燒結(jié)料輸入口與高溫燃燒爐的第一燒結(jié)料出口連通以使第一混合料在灼燒區(qū)灼燒生成的燒結(jié)料落入第一螺桿出料器內(nèi)進行螺旋擠壓輸送。

可選擇地，該多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)還包括第二螺桿輸送器以及第二螺桿出料器。第二螺桿輸送器包括豎向段和與豎向段相連的橫向段，豎向段的末端設(shè)有第二進料口，豎向段的側(cè)壁設(shè)有生物質(zhì)氣輸入口，橫向段設(shè)有第二出料口，橫向段的末端設(shè)有生物質(zhì)氣輸出口。其中，第二進料口連接至第二混合料料源，第二出料口通過下料管與高溫氣化爐的第二混合料入口相連以將第二混合料輸送至高溫氣化爐內(nèi)，生物質(zhì)氣輸入口與高溫氣化爐的生物質(zhì)氣出口相連以將第二混合料在高溫氣化爐內(nèi)氣化產(chǎn)生的生物質(zhì)氣輸送至第二螺桿輸送器，生物質(zhì)氣輸出口通過生物質(zhì)氣管線與高溫燃燒爐的至少一個燃氣入口連接以將生物質(zhì)氣輸送至高溫燃燒爐的混合燃燒區(qū)燃燒。第二螺桿出料器包括第二燒結(jié)料輸入口以及第二燒結(jié)料輸出口，第二燒結(jié)料輸入口與高溫氣化爐的第二燒結(jié)料出口連通以使第二混合料在氣化室生成的燒結(jié)料通過第二螺桿出料器進行螺旋擠壓輸送。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括將高溫燃燒爐的高溫?zé)煔獬隹谶B接至煙囪的煙氣管道以及設(shè)于煙氣管道中的旋轉(zhuǎn)余熱回收器。旋轉(zhuǎn)余熱回收器包括外筒體、與外筒體同軸線設(shè)置于外筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)動蓄熱盤、設(shè)置于轉(zhuǎn)動蓄熱盤一側(cè)的第一隔板以及設(shè)置于轉(zhuǎn)動蓄熱盤另一側(cè)的第二隔板。其中，第一隔板和第二隔板位于外筒體的同一縱向截面上，第一隔板將外筒體的前段分隔為第一煙氣流道和第一空氣流道，第二隔板將外筒體的后段分隔為第二煙氣流道和第二空氣流道。第一煙氣流道的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端形成高溫?zé)煔馊肟?，第二煙氣流道的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端形成中溫?zé)煔獬隹冢邷責(zé)煔馊肟谂c高溫燃燒爐的高溫?zé)煔獬隹谶B通，中溫?zé)煔獬隹诮?jīng)第一風(fēng)機連接至煙囪。第二空氣流道的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端形成冷空氣入口，第一空氣流道的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端形成熱空氣出口，冷空氣入口通過空氣管線連接至第一風(fēng)機，熱空氣出口通過 熱空氣管線與高溫氣化爐的空氣入口連通以將部分熱空氣輸送至高溫氣化爐內(nèi)作為氣化劑。

其中，轉(zhuǎn)動蓄熱盤包括多孔底壁、多孔頂壁、自多孔底壁的周緣向多孔頂壁的周緣延伸的周側(cè)壁、沿轉(zhuǎn)動蓄熱盤的縱向軸線設(shè)置的中央樞轉(zhuǎn)軸、以及從中央樞轉(zhuǎn)軸沿轉(zhuǎn)動蓄熱盤的徑向方向向周側(cè)壁延伸的至少八個格板。多孔底壁、多孔頂壁、周側(cè)壁、中央樞轉(zhuǎn)軸與相鄰兩個格板之間分別形成一個用于盛放蓄熱材料的換熱倉。

可選擇地，第一隔板的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端緊鄰轉(zhuǎn)動蓄熱盤的多孔頂壁的上表面，第二隔板的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端緊鄰轉(zhuǎn)動蓄熱盤的多孔底壁的下表面，轉(zhuǎn)動蓄熱盤的周側(cè)壁的外壁面緊鄰旋轉(zhuǎn)余熱回收器的外筒體的內(nèi)壁面。

可選擇地，第一隔板的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端與轉(zhuǎn)動蓄熱盤的多孔頂壁的上表面間的距離小于等于1毫米，第二隔板的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤的一端與轉(zhuǎn)動蓄熱盤的多孔底壁的下表面間的距離小于等于1毫米，外筒體的內(nèi)壁面與轉(zhuǎn)動蓄熱盤的周側(cè)壁的外壁面之間的距離小于等于1毫米。

可選擇地，旋轉(zhuǎn)余熱回收器的上隔板和下隔板可以位于外筒體的不通過縱向軸心線的同一縱向截面上，比如使煙氣流道的橫截面大于空氣流道的橫截面，以提高換熱后的熱空氣溫度。

可選擇地，每個換熱倉能夠依次繞著外筒體的縱向軸線從煙氣流道勻速轉(zhuǎn)動至空氣流道從而吸收煙氣流道中高溫?zé)煔獾挠酂峒訜峥諝饬鞯纼?nèi)的空氣。

可選擇地，換熱倉內(nèi)盛放的蓄熱材料可以為陶瓷球、蜂窩蓄熱體、復(fù)合蓄熱材料等。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括一端與熱空氣管線連通而另一端與至少二個助燃空氣入口連通以將部分熱空氣輸送至高溫燃燒爐內(nèi)助燃的第一熱空氣支管線。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括一端在旋轉(zhuǎn)余熱回收器和煙囪之間與煙氣管道連通而另一端與第一螺桿輸送器的至少一個回流煙氣入口連接的第一回流煙氣管線，第一回流煙氣管線將部分煙氣輸送至第一螺桿 輸送器中用以預(yù)熱第一混合料。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括第一混合器，第一混合器包括混合器本體、設(shè)置于混合器本體一側(cè)的熱空氣入口、設(shè)置于混合器本體另一側(cè)的中溫回流煙氣入口和生物質(zhì)氣入口、設(shè)置于混合器本體一端的混合氣出口以及鄰近混合氣出口設(shè)置于混合器本體內(nèi)部的葉輪。其中，第二螺桿輸送器的生物質(zhì)氣輸出口通過生物質(zhì)氣管線與混合器的生物質(zhì)氣入口相連，混合器的混合氣出口通過管線與高溫燃燒爐的至少一個燃氣入口連接。該多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)進一步包括第二熱空氣支管線以及回流煙氣支管，第二熱空氣支管線一端與熱空氣管線連通而另一端與混合器的熱空氣入口連通以將部分熱空氣輸送至混合器內(nèi)，回流煙氣支管的一端與回流煙氣管連通(進而與第一螺桿輸送器的回流煙氣出口連通)而另一端與混合器的中溫回流煙氣入口連通以將部分中溫回流煙氣輸送至混合器內(nèi)。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括在煙氣流動方向上設(shè)于旋轉(zhuǎn)余熱回收器的下游的煙氣管道中的蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器包括發(fā)生器本體、形成于發(fā)生器本體內(nèi)的煙道、以及設(shè)置于煙道中的盤管蒸發(fā)器，煙道的兩端分別形成中溫?zé)煔馊肟诤偷蜏責(zé)煔獬隹冢P管蒸發(fā)器的兩端分別形成水入口和水蒸汽出口。蒸汽發(fā)生器的中溫?zé)煔馊肟谂c旋轉(zhuǎn)余熱回收器的中溫?zé)煔獬隹谶B通以將部分中溫?zé)煔庖霟煹乐袑⒈P管蒸發(fā)器內(nèi)流動的水加熱為水蒸汽，水入口通過管道與第一水泵相連，水蒸汽出口通過水蒸汽管線與高溫氣化爐的水蒸汽入口連接以將部分水蒸汽輸送至高溫氣化爐內(nèi)作為氣化劑，低溫?zé)煔獬隹诮?jīng)煙氣管道連接至煙囪。

可選擇地，第一混合器的側(cè)壁進一步設(shè)有低溫回流煙氣入口，該系統(tǒng)進一步包括一端在蒸汽發(fā)生器和煙囪之間與煙氣管道連通而另一端與混合器的低溫回流煙氣入口連接以將部分低溫?zé)煔廨斔椭粱旌掀鲀?nèi)的第二回流煙氣管線。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括發(fā)電循環(huán)回路和設(shè)于發(fā)電循環(huán)回路中的一級螺桿發(fā)電機，一級螺桿發(fā)電機包括第一水蒸汽入口以及熱水出口，第一水蒸汽入口通過發(fā)電循環(huán)回路與水蒸汽管線相連以將部分水蒸汽輸送至一級螺桿發(fā)電機，熱水出口通過發(fā)電循環(huán)回路與蒸汽發(fā)生器的水入口連接以將一級螺桿發(fā)電機輸出的熱水輸送至蒸汽發(fā)生器內(nèi)再次加熱成水蒸汽。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括設(shè)于發(fā)電循環(huán)回路中的二級螺桿發(fā)電機，二級螺桿發(fā)電機包括熱水入口及溫水出口，一級螺桿發(fā)電機的熱水出口通過發(fā)電循環(huán)回路與二級螺桿發(fā)電機的熱水入口連接，二級螺桿發(fā)電機的溫水出口通過發(fā)電循環(huán)回路連接至蒸汽發(fā)生器的水入口。

可選擇地，該系統(tǒng)進一步包括設(shè)于發(fā)電循環(huán)回路中的第二混合器，第二混合器包括混合器本體、溫水入口、冷水入口以及混合水出口，二級螺桿發(fā)電機的溫水出口通過發(fā)電循環(huán)回路連接至第二混合器的溫水入口，冷水入口連接至第一水泵(補水泵)以將冷水輸送至第二混合器內(nèi)，混合水出口通過發(fā)電循環(huán)回路連接至蒸汽發(fā)生器的水入口。

可選擇地，發(fā)電循環(huán)回路中設(shè)有第二水泵(循環(huán)水泵)。

可選擇地，第二水泵可設(shè)于第二混合器與蒸汽發(fā)生器之間。

可選擇地，旋轉(zhuǎn)余熱回收器與蒸汽發(fā)生器之間的煙氣管道中設(shè)有第二風(fēng)機(引風(fēng)機)。

可選擇地，與第一螺桿輸送器的回流煙氣出口連通的回流煙氣管中設(shè)有第三風(fēng)機，與第二螺桿輸送器的生物質(zhì)氣輸出口連通的生物質(zhì)氣管線中設(shè)有第四風(fēng)機。

可選擇地，通過熱空氣管線進入高溫氣化爐的熱空氣約占旋轉(zhuǎn)余熱回收器內(nèi)加熱得到的熱空氣總量的40～60％(體積)，比如50％。

可選擇地，通過第一熱空氣支管線經(jīng)高溫燃燒爐的至少二個助燃空氣入口進入高溫燃燒爐的混合燃燒區(qū)的熱空氣約占旋轉(zhuǎn)余熱回收器內(nèi)加熱得到的熱空氣總量的20％～30％(體積)，比如25％。

可選擇地，通過第二熱空氣支管線進入第一混合器的熱空氣約占旋轉(zhuǎn)余熱回收器內(nèi)加熱得到的熱空氣總量的20％～30％(體積)，比如25％。

可選擇地，第一回流煙氣管線輸送至第一螺桿輸送器中用以預(yù)熱第一混合料的第一回流煙氣約占煙氣總量的15％～25％(體積)，比如20％，第二回流煙氣管線輸送至第一混合器中的第二煙氣約占煙氣總量的5％～15％(體積)，比如10％。

可選擇地，通過回流煙氣管經(jīng)高溫燃燒爐的煙氣入口進入高溫燃燒爐的煙氣約占第一回流煙氣的50～60％，通過回流煙氣支管進入第一混 合器的煙氣約占第一回流煙氣的40～50％。

其中，來自高溫燃燒爐的高溫?zé)煔獬隹谶M入旋轉(zhuǎn)余熱回收器的高溫?zé)煔獾臏囟燃s為1000～1300攝氏度。經(jīng)旋轉(zhuǎn)余熱回收器換熱后從旋轉(zhuǎn)余熱回收器的中溫?zé)煔獬隹谳敵龅闹袦責(zé)煔鉁囟燃s為400～500攝氏度。來自第一風(fēng)機進入旋轉(zhuǎn)余熱回收器的冷空氣溫度約為20～25攝氏度。經(jīng)旋轉(zhuǎn)余熱回收器換熱后從旋轉(zhuǎn)余熱回收器的熱空氣出口排出的熱空氣溫度約為850～900攝氏度。

其中，經(jīng)高溫氣化爐的生物質(zhì)氣出口排出的生物質(zhì)氣溫度約為350～450攝氏度。來自旋轉(zhuǎn)余熱回收器的中溫?zé)煔獬隹诘闹袦責(zé)煔饨?jīng)蒸汽發(fā)生器換熱后從低溫?zé)煔獬隹谂懦龅牡蜏責(zé)煔鉁囟燃s為120～170攝氏度。蒸汽發(fā)生器的盤管蒸發(fā)器內(nèi)流動的水與蒸汽發(fā)生器內(nèi)的中溫?zé)煔鈸Q熱后得到的水蒸汽溫度約為280～350攝氏度，部分水蒸汽經(jīng)水蒸汽出口通過水蒸汽管線進入生物質(zhì)氣化爐，部分水蒸汽經(jīng)發(fā)電循環(huán)回路進入一級螺桿發(fā)電機。

其中，水蒸汽進入一級螺桿發(fā)電機發(fā)電做功后變成溫度80～90攝氏度的熱水。來自一級螺桿發(fā)電機電的熱水經(jīng)二級螺桿發(fā)電機發(fā)電做功得到的溫水溫度約為50～60攝氏度。來自二級螺桿發(fā)電機的熱水經(jīng)第二混合器并與來自第一水泵的溫度約為20～25攝氏度的冷水混合后成為溫度約為30～40攝氏度的冷水再輸送至蒸汽發(fā)生器的水入口進入蒸汽發(fā)生器內(nèi)加熱成水蒸汽。

可選擇地，進入發(fā)電循環(huán)回路的水蒸汽約占蒸汽發(fā)生器輸出水蒸汽總量的30～50％(體積)，比如40％。

可選擇地，第一混合料由氧化鋅和生物質(zhì)料混合組成，氧化鋅和生物質(zhì)料的質(zhì)量比2～3:1。

可選擇地，第二混合料由氧化鋅和生物質(zhì)料混合組成，氧化鋅和生物質(zhì)料的質(zhì)量比0.5～1:1。

其中，生物質(zhì)料可以為鋸末、秸稈、農(nóng)林廢棄物等等。

可選擇地，該系統(tǒng)可以進一步在螺桿出料器下游的輸送管道中設(shè)置靜電除塵裝置，以利用靜電吸附力除去氧化鋅燒結(jié)料中的煙灰和焦油。

本實用新型的有益效果是：(1)、高溫燃燒爐排出的高溫?zé)煔饨?jīng)旋 轉(zhuǎn)余熱回收器及蒸汽發(fā)生器二次降溫后排出，充分回收了高溫?zé)煔獾臒崃?，?jié)能減排；(2)、采用耦合式燒結(jié)系統(tǒng)，高溫氣化爐內(nèi)生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的生物質(zhì)氣輸送至高溫燃燒爐內(nèi)與助燃氣混合燃燒，燒結(jié)氧化鋅，減少系統(tǒng)運轉(zhuǎn)使用的輔助燃料，避免了能源的浪費，降低成本；(3)、生物質(zhì)氣在高溫燃燒爐的混合燃燒區(qū)燃燒產(chǎn)生的高溫火焰經(jīng)爐膽的若干噴孔進入中心通道區(qū)與第一混合料燃燒，使得第一混合料與高溫火焰充分接觸，燃燒效率高；(4)、利用煙氣余熱加熱空氣，一部分熱空氣進入高溫氣化爐作為氣化劑提高氣化效率，一部分熱空氣進入高溫燃燒爐作為助燃氣提高燃燒效率；(5)、用生物質(zhì)料代替煤粉等傳統(tǒng)燃料，降低對環(huán)境的污染；(6)、采用煙氣回流助燃，使排放至環(huán)境中的煙氣的二氧化碳和氮氧化物含量充分降低；(7)、通過預(yù)先設(shè)定用于高溫燃燒爐的第一混合料的配比以及用于高溫氣化爐的第二混合料的配比，使得能夠在高溫燃燒爐和高溫氣化爐分別獲得品質(zhì)一致的燒結(jié)料；(8)、由于生物質(zhì)料燃燒/氣化后的灰很少且色澤較白，因此可以與氧化鋅顆?；旌显谝黄鹑紵?氣化，這樣既不會顯著影響氧化鋅燒結(jié)料的色澤和品質(zhì)，又能夠顯著提高燒結(jié)效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。

圖2為本實用新型采用的旋轉(zhuǎn)余熱回收器的構(gòu)造示意圖。

圖3為圖2中沿A-A線剖視示意圖。

圖4為本實用新型采用的旋轉(zhuǎn)余熱回收器的轉(zhuǎn)動蓄熱盤的內(nèi)部構(gòu)造示意圖。

具體實施方式

請參照圖1，根據(jù)本實用新型的一種非限制性實施方式，提供了一種多級耦合式氧化鋅生物顆粒燒結(jié)系統(tǒng)，包括：高溫燃燒爐100、第一螺桿輸送器140、第一螺桿出料器160、旋轉(zhuǎn)余熱回收器300、蒸汽發(fā)生器500、高溫氣化爐700、第二螺桿輸送器770、第二螺桿出料器780 以及第一混合器900。

高溫燃燒爐100包括燃燒爐爐體110、設(shè)置于燃燒爐爐體110內(nèi)部的爐膽130、設(shè)置于燃燒爐爐體110的頂壁的第一混合料入口111、設(shè)置于燃燒爐爐體110的側(cè)壁的四個側(cè)旋風(fēng)入口(以下詳細介紹)、設(shè)置于燃燒爐爐體110的側(cè)壁的高溫?zé)煔獬隹?13、以及設(shè)置于燃燒爐爐體110的底部的第一燒結(jié)料出口115。其中，爐膽130包括錐形部131以及自燃燒爐爐體110的頂壁圍繞第一混合料入口111向燃燒爐爐體110內(nèi)部延伸的筒狀部134，筒狀部134的筒壁上設(shè)有若干火焰噴孔1341。錐形部131的一端與筒狀部134的末端相連且錐形部131的另一端連接至燃燒爐爐體110的內(nèi)壁以將燃燒爐爐體110內(nèi)部分隔為位于錐形部131下方的灼燒區(qū)170、位于筒狀部內(nèi)部的中心通道區(qū)180、以及位于筒狀部134的外壁與燃燒爐爐體110的內(nèi)壁之間的混合燃燒區(qū)190。高溫?zé)煔獬隹?13鄰近錐形部131設(shè)置于燃燒爐爐體110的側(cè)壁上對應(yīng)于灼燒區(qū)170的區(qū)域，四個側(cè)旋風(fēng)入口間隔設(shè)置于燃燒爐爐體110的側(cè)壁上對應(yīng)于混合燃燒區(qū)190的區(qū)域，四個側(cè)旋風(fēng)入口包括由上至下依次設(shè)置的第一助燃空氣入口112、煙氣入口114、燃氣入口116以及第二助燃空氣入口118。在該非限制性實施方式中，四個側(cè)旋風(fēng)入口分別沿切向方向設(shè)置于燃燒爐爐體110的側(cè)壁上使得助燃空氣、煙氣和燃氣在混合燃燒區(qū)190內(nèi)形成旋流以加強混合。

第一螺桿輸送器140包括豎向段141和與豎向段141相連的橫向段145，豎向段141的末端設(shè)有第一進料口1411，豎向段141的側(cè)壁設(shè)有回流煙氣入口1412，橫向段145設(shè)有第一出料口1451，橫向段145的末端設(shè)有回流煙氣出口1455。第一進料口1411連接至第一混合料料源(圖未示)，第一出料口1451通過下料管(未標號)與高溫燃燒爐100的第一混合料入口111相連以將第一混合料輸送至高溫燃燒爐100內(nèi)，回流煙氣出口1455通過回流煙氣管(未標號)與高溫燃燒爐100的煙氣入口114相連以將回流煙氣輸送至高溫燃燒爐100的混合燃燒區(qū)190助燃。第一螺桿出料器160包括第一燒結(jié)料輸入口161以及第一燒結(jié)料輸出口163，第一燒結(jié)料輸入口161與高溫燃燒爐100的第一燒結(jié)料出口115連通以使第一混合料在灼燒區(qū)170灼燒生成的燒結(jié)料落入第一螺桿出料器160內(nèi)進行螺旋擠壓輸送。

請一并參照圖1-4，進一步包括將高溫燃燒爐100的高溫?zé)煔獬隹? 113連接至煙囪800的煙氣管道119。旋轉(zhuǎn)余熱回收器300設(shè)于煙氣管道119中，旋轉(zhuǎn)余熱回收器300包括外筒體310、與外筒體310同軸線設(shè)置于外筒體310內(nèi)的轉(zhuǎn)動蓄熱盤330、設(shè)置于轉(zhuǎn)動蓄熱盤330一側(cè)的第一隔板350以及設(shè)置于轉(zhuǎn)動蓄熱盤330另一側(cè)的第二隔板360。其中，第一隔板350和第二隔板360位于外筒體310的通過軸心線的同一縱向截面上，第一隔板350將外筒體310的前段分隔為第一煙氣流道321和第一空氣流道322，第二隔板360將外筒體310的后段分隔為第二煙氣流道323和第二空氣流道324。第一煙氣流道321的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端形成高溫?zé)煔馊肟?11，第二煙氣流道323的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端形成中溫?zé)煔獬隹?13，高溫?zé)煔馊肟?11與高溫燃燒爐100的高溫?zé)煔獬隹?13連通，中溫?zé)煔獬隹?13經(jīng)煙氣管道連接至煙囪800。第二空氣流道324的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端形成冷空氣入口315，第一空氣流道322的遠離轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端形成熱空氣出口317，冷空氣入口315通過空氣管線連接至第一風(fēng)機380，熱空氣出口317通過熱空氣管線400連接至高溫氣化爐700以將部分熱空氣輸送至高溫氣化爐700作為氣化劑。

轉(zhuǎn)動蓄熱盤330包括多孔底壁331、多孔頂壁332、自多孔底壁331的周緣向多孔頂壁332的周緣延伸的周側(cè)壁333、沿轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的縱向軸線設(shè)置的中央樞轉(zhuǎn)軸334、以及從中央樞轉(zhuǎn)軸334沿轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的徑向方向向周側(cè)壁333延伸的八個格板335。其中，多孔底壁331、多孔頂壁332、周側(cè)壁333、中央樞轉(zhuǎn)軸334與相鄰兩個格板335之間分別形成一個用于盛放陶瓷球的換熱倉337，每個換熱倉337能夠依次繞著外筒體310的縱向軸線從煙氣流道勻速轉(zhuǎn)動至空氣流道從而吸收煙氣流道中高溫?zé)煔獾挠酂峒訜峥諝饬鞯纼?nèi)的空氣。其中，第一隔板350的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端緊鄰轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的多孔頂壁332的上表面，第二隔板360的鄰近轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的一端緊鄰轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的多孔底壁331的下表面，轉(zhuǎn)動蓄熱盤330的周側(cè)壁333的外壁面緊鄰?fù)馔搀w310的內(nèi)壁面。

蒸汽發(fā)生器500包括發(fā)生器本體(未標號)、形成于發(fā)生器本體內(nèi)的煙道(圖未示)、以及設(shè)置于煙道中的盤管蒸發(fā)器(圖未示)，煙道的兩端分別形成中溫?zé)煔馊肟?20和低溫?zé)煔獬隹?40，盤管蒸發(fā)器的兩端分別形成水入口550和水蒸汽出口570。蒸汽發(fā)生器500的中溫?zé)煔? 入口520與旋轉(zhuǎn)余熱回收器300的中溫?zé)煔獬隹?13連通以將部分中溫?zé)煔庖霟煹乐袑⒈P管蒸發(fā)器內(nèi)流動的水加熱為水蒸汽，水入口550通過管道與第一水泵600相連，水蒸汽出口570通過水蒸汽管線連接至高溫氣化爐700以將水蒸汽輸送至高溫氣化爐700作為氣化劑，低溫?zé)煔獬隹?40經(jīng)煙氣管道連接至煙囪800。

高溫氣化爐700包括氣化爐爐體710、設(shè)置于氣化爐爐體710內(nèi)部并將氣化爐爐體710內(nèi)部分隔為位于中上部的氣化室730和位于下部的風(fēng)室750的篩板760、設(shè)置于氣化爐爐體710的頂壁的第二混合料入口711、鄰近氣化爐爐體710的頂壁設(shè)于氣化爐爐體710的側(cè)壁的生物質(zhì)氣出口713、設(shè)置于風(fēng)室750的底壁上的水蒸汽入口751、設(shè)置于風(fēng)室750的側(cè)壁上的空氣入口753、以及鄰近風(fēng)室750的底壁設(shè)置于風(fēng)室750的側(cè)壁上的第二燒結(jié)料出口755。其中，水蒸汽入口751通過水蒸汽管線連接至蒸汽發(fā)生器500的水蒸汽出口570，空氣入口753通過熱空氣管線400連接至旋轉(zhuǎn)余熱回收器300的熱空氣出口317。

第二螺桿輸送器770包括豎向段771和與豎向段771相連的橫向段773，豎向段771的末端設(shè)有第二進料口7711，豎向段771的側(cè)壁設(shè)有生物質(zhì)氣輸入口7712，橫向段773設(shè)有第二出料口7731，橫向段773的末端設(shè)有生物質(zhì)氣輸出口7732。其中，第二進料口7711連接至第二混合料料源，第二出料口7731通過下料管與高溫氣化爐700的第二混合料入口711相連以將第二混合料輸送至高溫氣化爐700內(nèi)，生物質(zhì)氣輸入口7712與高溫氣化爐700的生物質(zhì)氣出口713相連以將高溫氣化爐700內(nèi)氣化產(chǎn)生的生物質(zhì)氣輸送至第二螺桿輸送器770，生物質(zhì)氣輸出口7732通過生物質(zhì)氣管線與高溫燃燒爐100的燃氣入口116連接以將生物質(zhì)氣輸送至高溫燃燒爐100的混合燃燒區(qū)190燃燒。第二螺桿出料器780包括第二燒結(jié)料輸入口(未標號)以及第二燒結(jié)料輸出口(未標號)，第二燒結(jié)料輸入口與高溫氣化爐700的第二燒結(jié)料出口755連通以使第二混合料在氣化室730生成的燒結(jié)料通過第二螺桿出料器780進行螺旋擠壓輸送。

第一混合器900包括混合器本體(未標號)、設(shè)置于混合器本體一側(cè)的熱空氣入口911和低溫回流煙氣入口913、設(shè)置于混合器本體另一側(cè)的中溫回流煙氣入口915和生物質(zhì)氣入口917、設(shè)置于混合器本體一端的混合氣出口919以及鄰近混合氣出口919設(shè)置于混合器本體內(nèi)部的 葉輪930。其中，第二螺桿輸送器770的生物質(zhì)氣輸出口7732通過生物質(zhì)氣管線與混合器900的生物質(zhì)氣入口917相連，混合器900的混合氣出口919通過管線與高溫燃燒爐100的燃氣入口116連接。其中，低溫回流煙氣入口913通過第二回流煙氣管線與蒸汽發(fā)生器500和煙囪800之間的煙氣管道連接以將部分低溫?zé)煔廨斔椭粱旌掀?00內(nèi)。其中，中溫回流煙氣入口915通過回流煙氣支管與第一螺桿輸送器140的回流煙氣出口1455連通以將部分中溫回流煙氣輸送至混合器900內(nèi)。其中，熱空氣入口911通過第二熱空氣支管線(未標號)與熱空氣管線400連接以將部分熱空氣輸送至混合器900內(nèi)。

此外，該系統(tǒng)進一步包括第一熱空氣支管線，第一熱空氣支管線的一端與熱空氣管線400連接而另一端與高溫燃燒爐100的第一和第二助燃空氣入口112、118連通以將部分熱空氣輸送至高溫燃燒爐100內(nèi)助燃。

并且，該系統(tǒng)進一步包括一端在旋轉(zhuǎn)余熱回收器300和蒸汽發(fā)生器500之間與煙氣管道連通而另一端與第一螺桿輸送器140的回流煙氣入口1412連接的第一回流煙氣管線，第一回流煙氣管線將部分煙氣輸送至第一螺桿輸送器140中用以預(yù)熱第一混合料。

作為一種可替代實施方式一，該系統(tǒng)進一步包括發(fā)電循環(huán)回路和設(shè)于發(fā)電循環(huán)回路中的一級螺桿發(fā)電機1110、二級螺桿發(fā)電機1120以及第二混合器1130。一級螺桿發(fā)電機1110包括第一水蒸汽入口以及熱水出口，第一水蒸汽入口通過發(fā)電循環(huán)回路與水蒸汽管線相連以將部分水蒸汽輸送至一級螺桿發(fā)電機。二級螺桿發(fā)電機1120包括熱水入口及溫水出口，一級螺桿發(fā)電機1110的熱水出口通過發(fā)電循環(huán)回路與二級螺桿發(fā)電機1120的熱水入口連接。第二混合器1130包括混合器本體、溫水入口、冷水入口以及混合水出口，二級螺桿發(fā)電機1120的溫水出口通過發(fā)電循環(huán)回路連接至第二混合器1130的溫水入口，冷水入口連接至第一水泵600以將冷水輸送至第二混合器1130內(nèi)用于為該系統(tǒng)補水，混合水出口通過發(fā)電循環(huán)回路連接至蒸汽發(fā)生器500的水入口550。并且，進一步在二級螺桿發(fā)電機1120與第二混合器1130之間設(shè)有循環(huán)水泵。

作為一種可替代實施方式二，該系統(tǒng)可以不包括旋轉(zhuǎn)余熱回收器300，經(jīng)高溫燃燒爐100的高溫?zé)煔獬隹?13排出的高溫?zé)煔庵苯虞斔? 至蒸汽發(fā)生器500，則該系統(tǒng)中所需的熱空氣可由該系統(tǒng)之外的設(shè)備獲得。

作為一種可替代實施方式三，該系統(tǒng)可以不包括蒸汽發(fā)生器500，旋轉(zhuǎn)余熱回收器300的中溫?zé)煔庵苯咏?jīng)煙氣管道排出，則該系統(tǒng)中所需的水蒸汽可由該系統(tǒng)之外的設(shè)備獲得。

作為一種可替代實施方式四，該系統(tǒng)可以不包括第一混合器900及與其配套的管線，第二螺桿輸送器770的生物質(zhì)氣輸出口7732直接與高溫燃燒爐100的燃氣入口116連接。

作為一種可替代實施方式五，該系統(tǒng)可以不包括第一螺桿輸送器140和第二螺桿輸送器770及其配套管線，來自第一混合料源的第一混合料直接經(jīng)由第一混合料入口111進入高溫燃燒爐100，來自第二混合料源的第二混合料直接經(jīng)由第二混合料入口711進入高溫氣化爐700。

作為一種可替代實施方式六，該系統(tǒng)可以不包括第一螺桿出料器160和第二螺桿出料器780，則在高溫燃燒爐100和高溫氣化爐700處直接通過出料口出料。

根據(jù)本實用新型提供的耦合式氧化鋅生物質(zhì)燒結(jié)系統(tǒng)，高溫燃燒爐100的混合燃燒區(qū)190內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰經(jīng)由爐膽130的若干火焰噴孔1341噴射至中心通道區(qū)180內(nèi)，使得來自第一混合料入口111的第一混合料在中心通道區(qū)180內(nèi)燃燒后落入灼燒區(qū)170燒結(jié)，燒結(jié)溫度約為1200攝氏度。高溫燃燒爐100內(nèi)第一混合料燃燒產(chǎn)生的約1200攝氏度的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣管道119輸送至旋轉(zhuǎn)余熱回收器300內(nèi)與來自第一風(fēng)機380的約20攝氏度的冷空氣換熱后成為約450攝氏度的中溫?zé)煔猓淇諝馀c高溫?zé)煔鈸Q熱后成為約900攝氏度的熱空氣，中溫?zé)煔饨?jīng)煙氣管道輸送至蒸汽發(fā)生器500將來自第一水泵600的約20攝氏度的冷水加熱成約300攝氏度的水蒸汽后成為約150攝氏度的低溫?zé)煔饨?jīng)煙氣管道排出，水蒸汽經(jīng)水蒸汽管線輸送至高溫氣化爐700的風(fēng)室750中與來自旋轉(zhuǎn)余熱回收器300的熱空氣共同作為第二混合料的氣化劑。進入高溫氣化爐700的第二混合料中的生物質(zhì)料在熱空氣和水蒸汽的作用下高溫氣化，使第二混合料中的氧化鋅在約1100攝氏度的高溫下灼燒。高溫氣化爐700內(nèi)第二混合料氣化產(chǎn)生的約400攝氏度的生物質(zhì)氣經(jīng)生物質(zhì)氣管線(經(jīng)由第二螺桿輸送器770內(nèi)部)輸送至混合器900內(nèi)與來自 第二熱空氣支管線的部分熱空氣、來自第二回流煙氣管線的回流煙氣、來自回流煙氣支管的回流煙氣充分混合，混合燃氣從混合器900的混合氣出口919經(jīng)高溫燃燒爐100的燃氣入口116進入混合燃燒區(qū)190燃燒。

盡管在此已詳細描述本實用新型的優(yōu)選實施方式，但要理解的是本實用新型并不局限于這里詳細描述和示出的具體結(jié)構(gòu)，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。例如，可采用其它類型的換熱器代替旋轉(zhuǎn)余熱回收器，可根據(jù)具體使用情況調(diào)整高溫燃燒爐的側(cè)壁上的側(cè)旋風(fēng)入口的數(shù)量。此外，本實用新型中的溫度、配比等參數(shù)可以根據(jù)具體使用條件在本實用新型所公開的范圍內(nèi)適當選取。