[发明专利]生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统

说明书

本发明公开了一种生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统，包括生物质原料仓、星型给料机、空气预热器、转向室、炉烟风机、生物质燃料及输送介质混合前管道、生物质燃料及输送介质混合后管道、支管、煤粉输送管道、磨煤机、炉膛、原煤仓、给煤机、冷一次风机、磨煤机进口冷一次风管道、磨煤机进口热一次风管道及磨煤机进口冷热风混合后管道，该系统能够提高生物质的耦合比例，且生物质系统与燃煤系统可独立运行，系统的灵活性较高。

技术领域

本发明属于火力发电厂生物质耦合发电领域，涉及一种生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统。

背景技术

根据我国电力发展规划，到2030年，可再生的风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，从装机容量上看，将成为我国最主要的电源。但是，风电和太阳能发电也有短板，那就是“不可控”，装机的发电能力严重受限于昼夜日照、季节变化、天气阴晴、风力大小等自然气象条件的限制。据报道，2019年在全国非化石能源发电量占比仅为32.6％情况下，风电和光电就已经普遍面临并网难、消纳难、调度难等问题。因此，在在未来几十年内，在从煤电为主过渡到以新能源为主体的新型电力系统期间，作为我国电力稳定生产和供应“压舱石”的燃煤火电不可能退出我国的电力生产。因此，如何使煤电生产更高效、更清洁、更低碳，更灵活，就成为电力部门当前要研究和着手解决的迫切课题。

生物质发电和风力发电、太阳能发电等可再生能源电力一样，都是(近)零碳排放的电力生产方式，而且前者具有风力发电和太阳能发电所没有的优势，即在自然界，年度循环产生的农林固体剩余物资源量比较稳定，燃料可以运输储存以便常年比较均衡地使用。

利用大型高效燃煤机组混烧生物质燃料发电，是实现生物质发电的一种先进技术，不仅可以大幅度提高生物质发电的效率，节约生物质资源，而且可以明显降低煤电机组的碳排放量，提高煤——生物质耦合发电的灵活性，加强煤电生产的可持续性，是煤电走向低碳化一条现实可行的路径。

燃煤锅炉生物质耦合发电主要有间接耦合、并联耦合、直燃耦合三种技术路线。直燃耦合是指将生物质燃料处理成可以和煤粉混烧的状态直接送入炉膛实现混烧；间接耦合是指将生物质先在气化炉中进行气化，产生的生物质煤气喷入煤粉炉中实现混烧；并联耦合是指单独燃烧生物质的锅炉和单独燃烧煤粉的锅炉并列两个锅炉蒸汽参数相同，生物质锅炉产生的蒸汽并入煤粉炉的蒸汽管网，共用汽轮机进行发电。对于单机容量等于和大于300MW的燃煤机组，今后最主要的耦合混烧方式是直燃耦合。

目前生物质直燃耦合发电在国内应用较少。生物质原料的哈氏可磨性指数HGI极低，一般无法直接大量送入常规燃煤锅炉磨煤机进行磨制。有些厂将生物质燃料与煤送入同一磨煤机制粉，生物质成型燃料在给煤机上游与煤预混，在磨煤机中与煤共同制粉后由原送粉管道送至对应的煤粉燃烧器。该技术对电厂设备的改动极小甚至可以不做任何改动，但生物质耦合比例极低，一般认为长期连续生物质耦合比例在1％左右，不超过3％。

为提高生物质的耦合比例，并增强其运行灵活性，本发明提出一种生物质及燃煤可独立运行的煤粉锅炉生物质直燃耦合发电系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统，该系统能够提高生物质的耦合比例，系统的运行灵活性较高。

为达到上述目的，本发明所述的生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统包括生物质原料仓、星型给料机、空气预热器、转向室、生物质燃料及输送介质混合前管道、生物质燃料及输送介质混合后管道、支管、煤粉输送管道、磨煤机、炉膛、原煤仓、给煤机、冷一次风机、磨煤机进口冷一次风管道、磨煤机进口热一次风管道及磨煤机进口冷热风混合后管道；