[发明专利]一种燃煤锅炉掺烧生物质系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉掺烧生物质系统及方法，包括给料机、粉碎机、分离器和炉膛：给料机将生物质颗粒输送至粉碎机；粉碎机利用烟气将生物质颗粒干燥、研磨后的生物质粉输出至分离器；分离器将分离的冷炉烟和生物质粉输入至炉膛进行掺烧；炉膛燃烧后的炉烟一部分外排，另一部分作为干燥烟气输出至粉碎机。本发明采取先制粉后掺烧的技术方案，使制粉与掺烧相对独立，互不影响，多台锅炉掺烧生物质可共用一套制粉系统，节省投资。本发明采用低氧的高温炉烟对生物质进行干燥，确保粉碎机内较低的氧含量。本发明生物质燃烧器点火能量低、稳燃能力强，可降低锅炉点火期间的耗油量，有利于机组的灵活性深度调峰，实现生物质高效资源化综合利用。

技术领域

本发明属于生物质资源化利用技术领域，涉及一种燃煤锅炉掺烧生物质系统及方法。

背景技术

绿色和低碳是全球能源发展的主要方向，在目前碳捕捉技术均不成熟，而风光发电又由于电网稳定性限制不能无限扩张的技术前提下，推广生物质燃烧发电技术对于消纳富余生物质，增加低碳能源比例具有重要意义。

生物质作为一种碳中性，即碳排放为零的可再生燃料，在碳减排方面具有极大潜力。生物质与煤混合燃烧发电是一种传统能源和可再生能源综合利用方式，不仅可以大幅度降低CO₂排放，还具有经济、高效和环保等优点。耦合燃烧的优点：利用电厂原有的基础设施，仅需进行局部改造，因此与新建生物质电厂相比，可大幅降低投资；并可利用原燃煤机组容量大、参数高等优点，使得其发电效率远高于生物质电厂；且生物质燃料本身的低硫、低氮特性也有助于降低硫化物和氮氧化物排放。

为实现燃煤锅炉大规模掺烧生物质发电，降低燃煤电厂的CO₂排放量，在碳排放权交易市场中占据主动权，提高火电厂环境、经济、社会效益，目前亟待一种燃煤锅炉掺烧生物质系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种燃煤锅炉掺烧生物质系统及方法，本发明采取先制粉后掺烧的技术方案，使制粉与掺烧相对独立，互不影响；采用低氧的炉烟对生物质进行干燥防止生物质自燃与爆炸；锅炉采用生物质点火，降低锅炉点火期间的耗油量，提高锅炉稳燃能力，有利于机组的灵活性深度调峰，实现生物质高效资源化综合利用，具有较好的社会、经济效益。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种燃煤锅炉掺烧生物质系统，包括：

给料机，所述给料机将生物质颗粒输送至粉碎机；

粉碎机，所述粉碎机利用烟气将生物质颗粒干燥、研磨，得到生物质粉；

分离器，所述分离器用于对生物质粉进行气固分离，分离后的冷炉烟和生物质粉分别输送至炉膛进行掺烧；

炉膛，所述炉膛燃烧后的炉烟一部分外排，另一部分作为干燥烟气输出至粉碎机。

本发明进一步的改进在于：

所述给料机上设置有用于实时测量进入粉碎机的生物质颗粒质量的称重装置。

所述炉膛的出口烟气一路进入空预器，另一路进入热烟管道；空预器的出口冷烟气一路进入冷烟管道，另一路外排；热烟管道和冷烟管道中的烟气混合后进入粉碎机。

所述热烟管道和冷烟管道中的烟气混合后经炉烟风机进入粉碎机，所述炉烟风机为变频风机。

所述热烟管道和冷烟管道上均设置调节门。

所述粉碎机采用钢球式、辊盘式、碗式、刀式中的一种或几种组合式，粉碎机出口生物质粉粒径≤1mm。

所述分离器的气体出口通过排粉风机与布置在炉膛主燃烧器上部的OFA燃烧器相连，所述排粉风机为变频风机。

所述分离器为旋风式气固分离器，气固混合物沿切向进入，气体由顶部引出。