[發明專利]一種生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統及方法

在審

• 申請號: 201910584330.2
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110230520A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 施望德;王靜毅;呂洪炳;俞彩孟;張東明;盛旭明;李煦侃;楊晨;陳理帥
• 申請（專利權）人: 浙江浙能興源節能科技有限公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統，包括循環流化床鍋爐、燃煤發電鍋爐、燃煤機組汽輪機、燃煤機組發電機、燃煤機組凝汽器、燃煤機組回熱系統、布袋除塵系統和燃煤鍋爐廢氣處理系統，其中燃煤機組回熱系統包括燃煤機組低加系統、燃煤機組除氧器和燃煤機組高加系統；循環流化床鍋爐嵌入于燃煤機組除氧器與燃煤發電鍋爐之間；燃煤發電鍋爐連接至燃煤機組汽輪機和燃煤機組發電機；燃煤機組汽輪機連接燃煤機組凝汽器和燃煤機組回熱系統。本發明的有益效果是：本發明提出的生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統，生物質或垃圾的前期處理要求低，具備可操作性；本發明工藝流程簡潔，中間損耗少，成本節約。

技術領域

本發明涉及一種生物質/垃圾與燃煤鍋爐主給水耦合發電系統，屬于發電技術及電廠節能減排領域。

背景技術

生物質或垃圾與煤耦合發電有燃料耦合與循環介質耦合兩種方式。燃料耦合方面，生物質或垃圾直接摻入煤炭進爐燃燒雖然簡單直接，但是對生物質或垃圾的前期處理要求較高，生物質或垃圾的顆粒度難以達到入爐要求，可操作性較差；生物質或垃圾氣化后入爐，雖然解決了上述問題，但是工藝系統復雜，中間損耗較多。循環介質耦合方面，目前在研究和應用的只有蒸汽耦合技術，其中爐排爐和循環流化床鍋爐是兩種主流的蒸汽發生設備。兩種設備在實際應用時都存在局限性：爐排爐雖然運行穩定性好，但燃燒效率低、設備空間需求大，且設備結構和燃燒方式決定了其容易出現燃燒不充分、燃燒溫度受限，存在二噁英大量產生的隱患；循環流化床鍋爐燃燒效率高，有較高的空間利用率，燃燒徹底且可以有較高的燃燒溫度，可以有效避免二噁英的大量產生，但是運行時容易出現爆管等問題，連續運行周期短，運行穩定性較差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種可操作性強、工藝系統簡潔、燃燒充分且運行穩定可靠的生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統及方法。

生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統，包括循環流化床鍋爐、燃煤發電鍋爐、燃煤機組汽輪機、燃煤機組發電機、燃煤機組凝汽器、燃煤機組回熱系統、布袋除塵系統和燃煤鍋爐廢氣處理系統，其中燃煤機組回熱系統包括燃煤機組低加系統、燃煤機組除氧器和燃煤機組高加系統；循環流化床鍋爐嵌入于燃煤機組除氧器與燃煤發電鍋爐之間；燃煤發電鍋爐連接至燃煤機組汽輪機和燃煤機組發電機；燃煤機組汽輪機連接燃煤機組凝汽器和燃煤機組回熱系統；循環流化床鍋爐連接布袋除塵系統后與燃煤發電鍋爐共同連接至燃煤鍋爐廢氣處理系統、引風機和煙囪；燃煤機組除氧器出口的主給水管分成兩路，一路經過循環流化床鍋爐，另一路經過燃煤機組高加系統，并且合成主給水總管進入燃煤發電鍋爐。

作為優選：燃煤機組除氧器的出口處設有給水泵。

作為優選：燃煤機組汽輪機連接至燃煤機組凝汽器，燃煤機組凝汽器通過凝結水泵連接至燃煤機組低加系統，燃煤機組低加系統連接至燃煤機組除氧器。

生物質/垃圾直燃耦合燃煤鍋爐主給水發電系統的發電方法，包括以下步驟：

1)燃煤機組的主給水經燃煤機組低加系統加熱及燃煤機組除氧器除氧后，由主給水管并聯旁路從給水泵引出部分主給水進入循環流化床鍋爐，此部分主給水吸收生物質、垃圾燃燒轉化出的熱量；循環流化床鍋爐加熱主給水量的范圍為：其中q_l為主給水流量，Q為鍋爐發熱量，η為鍋爐效率，c_p為水的比熱容，t_s為主給水進爐壓力下的飽和溫度，t₀為主給水出給水泵時的溫度；

2)吸收了生物質、垃圾燃燒熱量后的主給水與從燃煤機組高加系統流出的主給水在主給水總管上匯合，然后由增壓泵送入燃煤發電鍋爐的水冷壁，從而將生物質、垃圾燃燒轉化出的熱量耦合入燃煤發電鍋爐的水冷壁內；

3)經燃煤發電鍋爐加熱成所需參數的蒸汽后推動燃煤機組汽輪機做功，使燃煤機組發電機發電；