[實用新型]一種生物質與燃煤鍋爐耦合發電系統

有效

• 申請號: 202221695627.X
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN217928743U
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 袁建麗;劉暢;張興延;付淑潔;趙晶;王子歆;魏瑋;趙魯寧;朱洪濱
• 申請（專利權）人: 國家電投集團碳資產管理有限公司;國家電投集團智慧能源投資有限公司
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C7/00;F23J15/02;F23J15/06;F23J1/06;B01D45/12
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 史光偉

本實用新型涉及一種生物質與燃煤鍋爐耦合發電系統，該系統包括依次相連的生物質爐膛、旋風除塵器、高溫煙氣測量裝置、煤粉爐膛和空氣預熱器；所述煤粉爐膛側壁連接有主燃燒器、高溫煙氣燃燒器和分離燃盡風燃燒器。本實用新型耦合系統的生物質能源能量利用效率高，中高溫的絕熱爐膛提升了燃燒效率，減少底渣和飛灰含碳量，所生成的高溫煙氣經過燃煤鍋爐多級受熱面冷卻降低溫度后排出鍋爐，系統熱效率高于其它方式的生物質耦合發電技術。

技術領域

本實用新型屬于生物質耦合燃煤發電領域，特別涉及一種生物質與燃煤鍋爐耦合發電系統。

背景技術

生物質來自于自然界，通過吸收CO₂和水，在太陽光照作用下生成而形成，因此，作為CO₂循環的載體，將生物質作為燃料燃燒，不會對環境產生額外的CO₂排放，當前替代部門化石能源的消耗，可以減少總體的CO₂排放量。因此，生物質可以作為一種零碳燃料，被用來替代化石能源。特別是在燃料機組上，將生物質燃料耦合燃煤一起燃燒使用，降低燃煤機組的燃煤消耗量，從而實現碳減排。

目前，行業內將生物質與燃煤進行耦合發電的主要技術方式有三種：一是蒸汽側耦合，將生物質鍋爐產生的蒸汽與燃煤機組蒸汽進行耦合，將生物質鍋爐生產的蒸汽注入到燃煤機組中，利用大型汽輪發電機組進行發電；二是煙氣側耦合，先將生物質送到氣化爐中氣化，生成的燃氣再送入到燃煤爐膛中，與煤粉耦合一起在爐膛中燃燒；三是燃料側耦合，將生物質燃料送入到特制的磨煤機中制粉，然后送入到爐膛中，與煤粉耦合一起在爐膛中進行燃燒。

現有技術存在以下缺點：蒸汽側耦合技術，鍋爐容量小、參數低，耦合發電時生物質鍋爐蒸汽發電熱效率較低，影響整體經濟性，并且兩者蒸汽參數存在較大的差異，耦合系統的靈活性不高；氣化耦合技術存在著氣化熱損失，燃料適應性差等特性，氣化過程容易發生爆炸等風險，氣化爐運行不易控制等缺點；燃料側耦合，需要特制磨煤機，并且生物質研磨中容易析出揮發分，容易發生爆炸等故障，并且存在難以計量生物質投入量等缺點。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型設計了一種生物質與燃煤鍋爐耦合發電系統，所述系統包括依次相連的生物質爐膛、旋風除塵器、高溫煙氣測量裝置、煤粉爐膛和空氣預熱器；其中，所述煤粉爐膛側壁連接有主燃燒器、高溫煙氣燃燒器和分離燃盡風燃燒器。

進一步地，所述主燃燒器、高溫煙氣燃燒器和分離燃盡風燃燒器均在煤粉爐膛側壁上對稱分布；所述高溫煙氣燃燒器連接在主燃燒器和分離燃盡風燃燒器之間的區域內；或所述高溫煙氣燃燒器連接在主燃燒器的區域內。

進一步地，所述旋風除塵器內設生物質鍋爐飛灰出口、生物質鍋爐循環灰出口、生物質鍋爐高溫含塵煙氣入口以及生物質鍋爐高溫煙氣出口；其中，所述生物質鍋爐飛灰出口、生物質鍋爐循環灰出口均與所述旋風除塵器底部相連；所述生物質鍋爐高溫含塵煙氣入口與所述旋風除塵器入口相連；所述生物質鍋爐高溫煙氣出口與高溫煙氣測量裝置相連。

進一步地，所述高溫煙氣測量裝置包括依次相連的煙氣取樣裝置、煙氣預處理裝置以及煙氣流量和溫度及成分測量裝置；其中，所述煙氣取樣裝置布置在生物質鍋爐高溫煙氣出口的通道中。

進一步地，所述系統還包括鍋爐出口低溫煙氣測量裝置，所述鍋爐出口低溫煙氣測量裝置布置在空氣預熱器出口的煙道上。

進一步地，所述生物質爐膛內設有高溫含塵煙氣出口和生物質鍋爐底渣出口；其中，所述高溫含塵煙氣出口與所述旋風除塵器內的所述生物質鍋爐高溫含塵煙氣入口相連。

進一步地，所述系統還包括送風裝置，所述送風裝置包括依次相連的送風機、關斷擋板和調節擋板；所述調節擋板與所述生物質爐膛底部連接。

進一步地，所述系統還包括送風裝置，所述送風裝置包括依次相連的熱一次風溫度測量裝置、熱一次風流量測量裝置、關斷擋板和調節擋板；其中，所述熱一次風溫度測量裝置與燃煤鍋爐熱一次風出口相連；所述調節擋板與所述生物質爐膛底部連接。