專(zhuān)利名稱(chēng)：一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，屬于生物質(zhì)氣化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球能源與環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯，新能源開(kāi)發(fā)成為一項(xiàng)迫切的任務(wù)。生物質(zhì)能源具有資源豐富、可轉(zhuǎn)換為清潔燃料、是唯一可存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)目稍偕茉础⒁彩俏ㄒ豢稍偕荚吹蕊@著特點(diǎn)，在滿(mǎn)足未來(lái)社會(huì)能源需求，推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面將發(fā)揮重要作用。生物質(zhì)具體的種類(lèi)很多，主要指木材、農(nóng)作物(秸桿、稻草、麥桿、豆桿、棉花桿、谷殼等)、雜草、藻類(lèi)等。我國(guó)的生物質(zhì)能也極為豐富，可開(kāi)發(fā)為能源的生物質(zhì)資源達(dá)3億多噸標(biāo)煤，而隨著農(nóng)業(yè)和林業(yè)的發(fā)展，特別是隨著速生薪炭林的開(kāi)發(fā)推廣，我國(guó)的生物質(zhì)資源將越來(lái)越多，有非常大的開(kāi)發(fā)和利用潛力。根據(jù)生物質(zhì)本身的特點(diǎn)，其揮發(fā)分含量在70%以上，因而其更適合于氣化利用。流化床原料適應(yīng)性廣，可放大規(guī)模，廣泛推廣性。生物質(zhì)混燃技術(shù)最初主要應(yīng)用于有大量生物質(zhì)副產(chǎn)品的企業(yè)，如造紙廠(chǎng)、木材加工廠(chǎng)、糖廠(chǎng)等，使用生物質(zhì)替代部分化石燃料，其產(chǎn)生的熱量和電流可以自用，也可以輸出到電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)性較好。隨著技術(shù)的日漸成熟，生物質(zhì)混燃技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地用于大型高效的電廠(chǎng)鍋爐。生物質(zhì)混燃的方式有燃前混燃法、直接混然法、間接混燃法、并行燃燒等方法，其中間接混燃法是把生物質(zhì)氣化為清潔的可燃?xì)怏w，再通入燃煤爐。用這種方法可燃用難于粉碎的或雜質(zhì)含量高的生物質(zhì)，大大擴(kuò)大了混燃的范圍,受到普遍的青睞。同時(shí),生物質(zhì)氣化技術(shù)是生物質(zhì)清潔能源利用的一種重要方式，幾乎不排放任何有害氣體。在我國(guó)很多地區(qū)普遍存在缺電和電價(jià)高的問(wèn)題，近幾年這一狀況更加嚴(yán)重，生物質(zhì)發(fā)電可以在很大程度上解決能源短缺和礦物燃料燃燒發(fā)電燃燒的環(huán)境污染問(wèn)題，并減少溫室氣體排放和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。預(yù)計(jì)到2020年建成的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，每年不但可以代替7500噸煤，而且減少大量的污染排放，此外出售秸桿這一項(xiàng)還可以給農(nóng)民帶來(lái)200 300億元的收入，我國(guó)有豐富的生物質(zhì)資源，生物質(zhì)氣化與燃煤鍋爐混燃發(fā)電潛力巨大，總體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化尚處于起步階段，商業(yè)化程度較低，效益不樂(lè)觀(guān)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，但生物質(zhì)發(fā)電才產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，主要包括:來(lái)自鍋爐尾部空氣預(yù)熱器5的預(yù)熱空氣與電站鍋爐引出的過(guò)熱蒸汽共同作為氣化劑，從底部進(jìn)入添加床料的流化床氣化爐I與從生物質(zhì)加料料斗6加入的生物質(zhì)料反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)猓細(xì)庵械拇蟛糠只覊m被高溫旋風(fēng)分離器2去除，除塵后的燃?xì)膺M(jìn)入生物質(zhì)燃?xì)馊紵?，在電站 鍋爐4內(nèi)與煤混燃。預(yù)熱空氣，進(jìn)氣化爐前溫度為100 500°C，壓力為10 20kPa，保證生物質(zhì)在流態(tài)化的情況下能夠充分的氣化。添加床料的流化床氣化爐I,所用床料為粒徑在O Imm的河沙、石英砂、灰洛，改善生物質(zhì)的流化特性，從床料加料料斗7加入流化床氣化爐I內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為600 900。。。過(guò)熱蒸汽溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa。生物質(zhì)的粒徑為O 50mm,便于加料及反應(yīng),生物質(zhì)熱值為2800 4500kcal/kg,
確保廣生聞品質(zhì)燃?xì)?。高溫旋風(fēng)分離器2出口燃?xì)獾幕覊m含量小于10g/Nm3，防止過(guò)多的生物質(zhì)灰進(jìn)入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕。本發(fā)明特點(diǎn)在于:I生物質(zhì)燃?xì)庠诟邷丨h(huán)境除塵后在電站鍋爐內(nèi)4混燃，避免了生物質(zhì)灰對(duì)鍋爐受熱面的影響。
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2作為氣化劑之一·的過(guò)熱蒸汽由電站鍋爐4提供，簡(jiǎn)化了氣化系統(tǒng)。3燃?xì)庵械慕褂鸵詺鈶B(tài)形式存在，直接進(jìn)入電站鍋爐4內(nèi)燃燒，直接利用其中的顯熱，提高了利用效率。④采用河沙、石英砂、灰渣等惰性床料作為載體，增大了流化床氣化爐I的熱慣性，保證了良好的氣化效果。


圖1是本發(fā)明是一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)示意圖。圖中組件符號(hào)說(shuō)明:1、流化床氣化爐，2、高溫旋風(fēng)分離器，3、燃燒器，4電站鍋爐，5、空氣預(yù)熱器，6、生物質(zhì)加料料斗，7、床料加料料斗
具體實(shí)施例方式粒徑在O Imm的河沙、石英砂、灰渣等物質(zhì)作為惰性床料經(jīng)床料加料料斗7添加到流化床氣化爐I內(nèi)以改善生物質(zhì)的流化特性，來(lái)自于空氣預(yù)熱器5的溫度為100 500°C，壓力為10 20kPa的預(yù)熱空氣和來(lái)自電站鍋爐4的溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa的過(guò)熱蒸汽作為保證充分流化的氣化介質(zhì)從流化床氣化爐I底部進(jìn)入氣化爐內(nèi)，在600 900°C的溫度下與從生物質(zhì)加料料斗6加入的粒徑為O 50mm，熱值為2800 4500kcal/kg的生物質(zhì)原料共同反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)?。燃?xì)庵械拇蟛糠只覊m被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過(guò)多的生物質(zhì)灰進(jìn)入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風(fēng)分離器2出口燃?xì)獾幕覊m含量為9.5g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃?xì)馑腿肷镔|(zhì)燃?xì)馊紵?,在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。實(shí)施例1粒徑在O 0.6mm的石英砂物質(zhì)作為惰性床料從床料加料料斗7內(nèi)添加到流化床氣化爐I內(nèi)以改善生物質(zhì)的流化特性，來(lái)自于空氣預(yù)熱器5的溫度為220°C，壓力為12kPa的預(yù)熱空氣和溫度為300°C，壓力為12kPa來(lái)自電站鍋爐4的過(guò)熱蒸汽作為保證充分流化的氣化介質(zhì)從流化床氣化爐I底部進(jìn)入氣化爐I內(nèi)，在750°C的溫度下與經(jīng)生物質(zhì)加料料斗6加入粒徑為O 50mm，熱值為3200kcal/kg的生物質(zhì)原料共同反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)猓細(xì)鉄嶂导s1150kcal/Nm3。燃?xì)庵械拇蟛糠只覊m被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過(guò)多的生物質(zhì)灰進(jìn)入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風(fēng)分離器2出口燃?xì)獾幕覊m含量為9.5g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃?xì)馑腿肷镔|(zhì)燃?xì)馊紵?，在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。實(shí)施例2
粒徑在0 0.8mm的河沙物質(zhì)作為惰性床料經(jīng)床料加料料斗7內(nèi)添加到流化床氣化爐I內(nèi)以改善生物質(zhì)的流化特性，來(lái)自于預(yù)熱器5的溫度為280°C，壓力為18kPa的預(yù)熱空氣和溫度為350°C，壓力為18kPa來(lái)自電站鍋爐4的過(guò)熱蒸汽作為保證充分流化的氣化介質(zhì)從流化床氣化爐I底部進(jìn)入，在820°C的溫度下與經(jīng)生物質(zhì)加料料斗6加入的粒徑為0 50mm，熱值為3500kcal/kg的生物質(zhì)原料共同反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)?，燃?xì)鉄嶂导s1250kcal/Nm3。燃?xì)庵械拇蟛糠只覊m被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過(guò)多的生物質(zhì)灰進(jìn)入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風(fēng)分離器2出口燃?xì)獾幕覊m含量為8g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃?xì)馑腿肷镔|(zhì)燃?xì)馊紵?，在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。
權(quán)利要求
1.一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于:來(lái)自鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器(5)的預(yù)熱空氣與電站鍋爐(4)引出的過(guò)熱蒸汽共同作為氣化劑，從添加床料的流化床氣化爐(I)的底部進(jìn)入與經(jīng)生物質(zhì)加料料斗(6)加入的生物質(zhì)料進(jìn)行反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)?，燃?xì)庵械拇蟛糠只覊m被高溫旋風(fēng)分離器(2)去除，除塵后的燃?xì)膺M(jìn)入生物質(zhì)燃?xì)馊紵?3)，在電站鍋爐(4)內(nèi)與煤混燃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于余熱空氣進(jìn)流化床氣化爐(I)前溫度為100 500°C，壓力為10 20kPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于添加床料的流化床氣化爐(I)，所用床料為粒徑在0 1_的河沙、石英砂、灰洛,經(jīng)床料加料料斗(7)加入到流化床氣化爐⑴內(nèi)，爐內(nèi)反應(yīng)溫度為600 900°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于過(guò)熱蒸汽溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于生物質(zhì)粒徑為0 50_，熱值為2800 4500kcal/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，其特征在于高溫旋風(fēng)分離器(2)出口燃?xì)獾幕覊m含量小于10g/Nm3。
全文摘要
一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)，采用預(yù)熱空氣與鍋爐的過(guò)熱蒸汽共同作為氣化劑，與生物質(zhì)在添加床料的流化床氣化爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃?xì)猓細(xì)庵械拇蟛糠只覊m在高溫環(huán)境下被去除，送入電站鍋爐混燃。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了潔凈的生物質(zhì)燃?xì)馀c燃煤混燃，消除了生物質(zhì)灰中的堿金屬對(duì)燃煤電站鍋爐的影響，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)的高效利用。
文檔編號(hào)C10J3/56GK103074117SQ20131002326
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者張守軍, 魯萬(wàn)寶, 趙成武 申請(qǐng)人:合肥德博生物能源科技有限公司