[發明專利]一種風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統

在審

• 申請號: 202110650497.1
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113339786A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳亮;王春波;王中瑞
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F23C9/00
• 分類號: F23C9/00;F23J15/02;F23J15/06;F23L15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，其特征在于，所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統包含在煤粉鍋爐周邊建設風力發電、光伏發電、CO₂分離器、電催化反應器、光催化反應器、高壓氣體儲罐，鍋爐排出的燃煤煙氣通過CO₂分離器將其中的CO₂分離出來后通入電催化反應器和光催化反應器，在風能和太陽能所發電作用以及太陽光輻照作用下，電催化反應器和光催化反應器把CO₂催化轉化成含CO和CH₄的可燃氣體，將可燃氣體存儲到高壓氣體儲罐，在鍋爐低負荷(小于30％額定負荷)運行時將可燃氣體從高壓氣體儲罐送到鍋爐的助燃氣體燃燒器進行燃燒，實現煤粉燃燒的低負荷穩燃。

2.根據權利要求1所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，其特征在于，所述助燃氣體燃燒器單獨布置在鍋爐煤粉燃燒器下部或嵌入煤粉燃燒器中間。

3.根據權利要求1所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，其特征在于，所述可燃氣體中CO和CH₄的摩爾分數之和大于50％。

4.根據權利要求1所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，一種風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統實現鍋爐低負荷穩燃方法，其特征在于，鍋爐排放的煙氣經過脫硫脫硝除塵后，通入CO₂分離器，經過物理吸附或化學吸附將其中的CO₂分離出來，其余成分排放至煙囪；分離出來的CO₂混合水蒸氣后進入電催化反應器和光催化反應器，電催化反應器在風力發電或光伏發電的電能作用下，在反應器內部催化劑的催化下將CO₂與H₂O反應轉化成含CO、CH₄的可燃氣體，光催化反應器在陽光輻照提供能量的作用下將CO₂和H₂O催化轉變成含CO、CH₄的可燃氣體；反應生成的可燃氣體通過壓氣機進入高壓氣體儲罐進行存儲；在鍋爐低負荷(小于30％額定負荷)燃燒時，將高壓氣體儲罐內的可燃氣體通過管道引入鍋爐煤粉燃燒器下部的助燃氣體燃燒器進行燃燒，產生的助燃火炬將穩定鍋爐低負荷下的煤粉燃燒。

5.根據權利要求1所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，其特征在于，所述電催化反應器采用碳基單原子鐵和鎳催化劑、銅基催化劑，所述光催化反應器采用二氧化鈦催化劑。

6.根據權利要求1所述的風能和太陽能輔助燃煤鍋爐低負荷穩燃系統，其特征在于，所述CO₂分離器采用鈣基吸收劑循環煅燒碳酸化方法，或乙醇胺吸附法，或分子篩吸附法實現CO₂的吸附、分離。