[實用新型]一種燃用低熱值燃料的新型超低排放發電系統

有效

• 申請號: 201420135099.1
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203810391U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 蔣敏華;肖平;黃中;徐正泉;江建忠
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F23C10/00
• 分類號: F23C10/00;F23C10/18;F23C10/20;B01D50/00;B01D53/79;B01D53/60
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本實用新型涉及低熱值燃料燃用技術領域，具體涉及一種燃用低熱值燃料的新型超低排放發電系統。

背景技術

我國是世界上主要的煤炭生產和消費國，也是以煤炭為主要一次能源的國家。伴隨煤炭的生產和洗選，產生了大量的低熱值燃料（包括矸石、洗中煤、煤泥等），如不加以利用，會占用大量土地并污染環境。由于熱值低燃料折算硫分、折算灰分均很高，難以高效燃用、污染物排放量也很大。

由于煤粉鍋爐對燃料有較高的要求，無法利用低熱值燃料，因此傳統意義上常規循環流化床鍋爐被大量應用于燃用低熱值燃料，其主要特點如下：

1）床溫控制在850～900℃，燃燒產生的NO_x排放濃度控制在200mg/m³以下，但N₂O排放濃度較高；

2）投入石灰石可以實現爐內燃燒中脫硫，脫硫效率能使達到90%，但Ca/S摩爾比高（通常為3甚至更高），石灰石利用率低（低于40%）；

3）采用低溫燃燒方式，燃燒效率較低，鍋爐效率低；

4）低熱值燃料的灰分高，受除塵器效率低影響，粉塵排放濃度高；

5）采用爐內脫硫后，灰渣中混入了大量CaSO₃、CaO等，加之飛灰含碳量高，灰渣不易綜合利用。

由于《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）加強了對燃煤火電廠污染物排放的限制，全國日益惡化的大氣環境質量和增多的霧霾天氣，使常規循環流化床鍋爐利用低熱值燃料時面臨著巨大的環保壓力。常規循環流化床鍋爐的脫硫效率雖可達90%，但SO₂排放濃度低于100mg/m³很難達到，通過燃燒控制NO_x排放濃度低于100mg/m³亦難以實現，常規除塵方式要使粉塵排放達到30mg/m³甚至更低也很困難。因此，結合目前的環保形勢，常規循環流化床鍋爐無法滿足大規模清潔利用低熱值燃料的要求。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種燃用低熱值燃料的新型超低排放發電系統，能夠經濟、環保、高效的燃用低熱值燃料。

為達到以上目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種燃用低熱值燃料的新型超低排放發電系統，包括依次連通的高溫循環流化床鍋爐A、低溫除塵器B、濕法煙氣脫硫系統C和濕式電除塵器D；所述高溫循環流化床鍋爐A所燃用的低熱值燃料為收到基低位發熱量4180～20900kJ/kg的矸石、煤泥、洗中煤或混煤；所述高溫循環流化床鍋爐A設有可控式多級供風系統A1、灰渣分級冷卻及排放系統A2、低阻力布風裝置A3、高效旋風分離器A4、深度脫硝系統A5和強力煙氣冷卻器A6；所述低阻力布風裝置A3設置在高溫循環流化床鍋爐A的鍋爐密相區1內，包括布風板A3A和低阻力鐘罩式風帽A3B，低阻力鐘罩式風帽A3B的運行阻力為2.5～5kPa；所述可控式多級供風系統A1設置在高溫循環流化床鍋爐A的鍋爐密相區1，包括低阻力布風裝置A3下的一次風道A1A和低阻力布風裝置A3上的二次風噴口A1B；所述高效旋風分離器A4通過分離器入口煙道7和高溫循環流化床鍋爐A的鍋爐稀相區2連通；所述灰渣分級冷卻及排放系統A2包括和鍋爐密相區1連通的一體布置冷渣器A2A、設置在一體布置冷渣器A2A下部的二級冷渣器A2B以及設置在高效旋風分離器A4底部回料閥10下部的循環灰冷卻分配器A2C；所述深度脫硝系統A5將脫硝還原劑通過還原劑噴嘴8從分離器入口煙道7噴入；所述強力煙氣冷卻器A6和高效旋風分離器A4的尾部煙道12連通。

還包括和高溫循環流化床鍋爐A的爐膛連通的爐內噴鈣脫硫系統A7，爐內噴鈣脫硫系統A7將改性脫硫劑噴入爐膛。

所述高溫循環流化床鍋爐A采用高溫循環流化床燃燒方式，燃燒溫度為880～1150℃。

所述低阻力布風裝置A3的一次風：二次風調節比例范圍為4：6～7：3，同時二次風噴口A1B沿鍋爐密相區1的高度方向多級送入，級數為2級、3級或3級以上，各級送入的二次風量根據需要獨立控制。

所述高效旋風分離器A4運行阻力為0.5～1.5kPa，分離效率大于99.7%。

所述深度脫硝系統A5噴入的脫硝還原劑為氨水、尿素水溶液或液氨。

所述爐內噴鈣脫硫系統A7噴入的改性脫硫劑為石灰石、電石渣或高含鈣物質與NaCl的混合物，當為高含鈣物質與NaCl的混合物時，脫硫劑CaO含量為52%以上，NaCl含量1～3%。