[发明专利]用于降低烟道气在传热表面上的化学和/或机械作用的基于生物质的燃料及其制备方法

说明书

本发明涉及基于生物质的燃料，其用于降低烟道气在传热表面上的化学和/或机械作用。该基于生物质的燃料包含经蒸汽爆破的生物质和一些燃烧添加剂。燃烧添加剂选自能够降低烟道气在传热表面上的化学和/或机械作用的添加剂的组。燃烧添加剂可包含减少结垢的添加剂和/或降低腐蚀潜力的添加剂。此外，本发明还涉及用于制备基于生物质的燃料的方法，该基于生物质的燃料用于降低烟道气在传热表面上的化学和/或机械作用。该方法包括将生物质和蒸汽提供到反应器中；将反应器中的所述生物质和所述蒸汽同时保持在至少10巴的压力和180℃至250℃的温度下至少2分钟；降低反应器中的压力和/或将生物质输送出反应器，使得生物质的环境压力降低至低于5巴，产生经蒸汽爆破的生物质。该方法还包括向生物质和/或经蒸汽爆破的生物质添加一些燃烧添加剂。

技术领域

本发明涉及从生物质生产能量。本发明涉及基于可燃固体生物质的燃料，例如煤饼或煤粒，以及这种基于固体生物质的燃料的燃烧。本发明涉及基于固体生物质的燃料，其用于降低烟道气在传热表面上的化学和/或机械作用。一个实施方案涉及基于固体生物质的燃料，当其在炉中燃烧时具有改善的结垢行为。一个实施方案涉及基于固体生物质的燃料，当其在炉中燃烧时具有降低的腐蚀潜力。本发明涉及用于制造这种基于固体生物质的燃料的方法。本发明涉及用于制造这种基于固体生物质的燃料的装置和系统。

背景技术

通常在发电厂中燃烧煤以产生热量和/或电力。煤是一种化石燃料，通常是黑色或棕黑色的沉积岩。在燃烧之前，煤通常被粉碎。由于环境问题，有兴趣用生物质如木材、木材残留物、农业残留物等来替代至少一些煤炭。当使煤和生物质共同燃烧时，生物质通常也被研磨至小尺寸。生物质或基于生物质的燃料可以煤粒或煤饼的形式供应给发电厂，该煤粒或煤饼在燃烧之前被研磨。

但是，该工艺有一些缺点。将基于生物质的燃料研磨成足够细小的粉末可能是有问题的。而且，当共同燃烧时，炉子的结渣和热交换器的结垢要比只使用煤时严重得多。结渣和结垢减少了烟道气到传热介质的传热。此外，烟道气中的某些化合物，如碱金属氯化物具有腐蚀性，因此腐蚀传热表面。而且，传热表面上的额外固体层也会影响腐蚀趋势。一般来说，通过这种方式，生物质的使用产生了对传热表面具有一些不被期望的化学和/或机械作用的烟道气。如上所述，这种不被期望的作用包括腐蚀(化学过程)和结垢(机械过程)。

发明概述

已经发现，在使用前，当与煤共烧时，生物质可为蒸汽爆破的。已经发现这简化了基于固体生物质的燃料在发电厂的研磨过程。此外，已经发现，通过向基于固体生物质的燃料添加合适的燃烧添加剂，可以减少烟道气(包括其所有组分)在传热表面上的化学和/或机械作用。特别地，可改善传热表面上的结垢行为和/或腐蚀趋势。

本发明的特征主要在于独立权利要求。还在所附的实施例中总结了本发明。

附图简要说明

图1a示出了用于以间歇工艺生产经蒸汽爆破的生物质的装置，

图1b示出了用于以连续工艺生产经蒸汽爆破的生物质的装置，

图1c示出了用于由生物质和合适的添加剂形成粒料的造粒装置，

图2示出了当通过燃烧生物质和煤的混合物形成灰分时，灰分在氧化和还原条件下的初始变形温度，

图3a示出了用于生产具有减少的结垢或腐蚀行为的基于固体生物质的燃料的设备，

图3b示出了用于由经蒸汽爆破的生物质或具有减少的结垢或腐蚀行为的基于固体生物质的燃料形成粒料的装置，

图3c示出了用于由基于经蒸汽爆破的生物质或具有减少的结垢或腐蚀行为的基于生物质的燃料形成煤饼的装置，以及

图4示出了用于生产具有减少的结垢或腐蚀行为的基于固体生物质的燃料的装置。

发明详述