[实用新型]一种生物质与燃煤锅炉耦合发电系统

说明书

本实用新型涉及一种生物质与燃煤锅炉耦合发电系统，该系统包括依次相连的生物质炉膛、旋风除尘器、高温烟气测量装置、煤粉炉膛和空气预热器；所述煤粉炉膛侧壁连接有主燃烧器、高温烟气燃烧器和分离燃尽风燃烧器。本实用新型耦合系统的生物质能源能量利用效率高，中高温的绝热炉膛提升了燃烧效率，减少底渣和飞灰含碳量，所生成的高温烟气经过燃煤锅炉多级受热面冷却降低温度后排出锅炉，系统热效率高于其它方式的生物质耦合发电技术。

技术领域

本实用新型属于生物质耦合燃煤发电领域，特别涉及一种生物质与燃煤锅炉耦合发电系统。

背景技术

生物质来自于自然界，通过吸收CO₂和水，在太阳光照作用下生成而形成，因此，作为CO₂循环的载体，将生物质作为燃料燃烧，不会对环境产生额外的CO₂排放，当前替代部门化石能源的消耗，可以减少总体的CO₂排放量。因此，生物质可以作为一种零碳燃料，被用来替代化石能源。特别是在燃料机组上，将生物质燃料耦合燃煤一起燃烧使用，降低燃煤机组的燃煤消耗量，从而实现碳减排。

目前，行业内将生物质与燃煤进行耦合发电的主要技术方式有三种：一是蒸汽侧耦合，将生物质锅炉产生的蒸汽与燃煤机组蒸汽进行耦合，将生物质锅炉生产的蒸汽注入到燃煤机组中，利用大型汽轮发电机组进行发电；二是烟气侧耦合，先将生物质送到气化炉中气化，生成的燃气再送入到燃煤炉膛中，与煤粉耦合一起在炉膛中燃烧；三是燃料侧耦合，将生物质燃料送入到特制的磨煤机中制粉，然后送入到炉膛中，与煤粉耦合一起在炉膛中进行燃烧。

现有技术存在以下缺点：蒸汽侧耦合技术，锅炉容量小、参数低，耦合发电时生物质锅炉蒸汽发电热效率较低，影响整体经济性，并且两者蒸汽参数存在较大的差异，耦合系统的灵活性不高；气化耦合技术存在着气化热损失，燃料适应性差等特性，气化过程容易发生爆炸等风险，气化炉运行不易控制等缺点；燃料侧耦合，需要特制磨煤机，并且生物质研磨中容易析出挥发分，容易发生爆炸等故障，并且存在难以计量生物质投入量等缺点。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型设计了一种生物质与燃煤锅炉耦合发电系统，所述系统包括依次相连的生物质炉膛、旋风除尘器、高温烟气测量装置、煤粉炉膛和空气预热器；其中，所述煤粉炉膛侧壁连接有主燃烧器、高温烟气燃烧器和分离燃尽风燃烧器。

进一步地，所述主燃烧器、高温烟气燃烧器和分离燃尽风燃烧器均在煤粉炉膛侧壁上对称分布；所述高温烟气燃烧器连接在主燃烧器和分离燃尽风燃烧器之间的区域内；或所述高温烟气燃烧器连接在主燃烧器的区域内。

进一步地，所述旋风除尘器内设生物质锅炉飞灰出口、生物质锅炉循环灰出口、生物质锅炉高温含尘烟气入口以及生物质锅炉高温烟气出口；其中，所述生物质锅炉飞灰出口、生物质锅炉循环灰出口均与所述旋风除尘器底部相连；所述生物质锅炉高温含尘烟气入口与所述旋风除尘器入口相连；所述生物质锅炉高温烟气出口与高温烟气测量装置相连。

进一步地，所述高温烟气测量装置包括依次相连的烟气取样装置、烟气预处理装置以及烟气流量和温度及成分测量装置；其中，所述烟气取样装置布置在生物质锅炉高温烟气出口的通道中。

进一步地，所述系统还包括锅炉出口低温烟气测量装置，所述锅炉出口低温烟气测量装置布置在空气预热器出口的烟道上。

进一步地，所述生物质炉膛内设有高温含尘烟气出口和生物质锅炉底渣出口；其中，所述高温含尘烟气出口与所述旋风除尘器内的所述生物质锅炉高温含尘烟气入口相连。

进一步地，所述系统还包括送风装置，所述送风装置包括依次相连的送风机、关断挡板和调节挡板；所述调节挡板与所述生物质炉膛底部连接。

进一步地，所述系统还包括送风装置，所述送风装置包括依次相连的热一次风温度测量装置、热一次风流量测量装置、关断挡板和调节挡板；其中，所述热一次风温度测量装置与燃煤锅炉热一次风出口相连；所述调节挡板与所述生物质炉膛底部连接。