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)進行反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃氣，燃氣中的大部分灰塵在高溫環(huán)境下被去除，送入電站鍋爐混燃。本發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)了潔凈的生物質(zhì)燃氣與燃煤混燃，消除了生物質(zhì)灰中的堿金屬對燃煤電站鍋爐的影響，實現(xiàn)了生物質(zhì)的高效利用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
隨著全球能源與環(huán)境問題的日益凸顯，新能源開發(fā)成為一項迫切的任務(wù)。生物質(zhì)能源具有資源豐富、可轉(zhuǎn)換為清潔燃料、是唯一可存儲和運輸?shù)目稍偕茉础⒁彩俏ㄒ豢稍偕荚吹蕊@著特點，在滿足未來社會能源需求，推動社會可持續(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、藻類等。我國的生物質(zhì)能也極為豐富，可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源達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發(fā)推廣，我國的生物質(zhì)資源將越來越多，有非常大的開發(fā)和利用潛力。根據(jù)生物質(zhì)本身的特點，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、木材加工廠、糖廠等，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)越來越多地用于大型高效的電廠鍋爐。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)氣化為清潔的可燃氣體，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)，大大擴大了混燃的范圍,受到普遍的青睞。同時,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。在我國很多地區(qū)普遍存在缺電和電價高的問題，近幾年這一狀況更加嚴重，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)境污染問題，并減少溫室氣體排放和環(huán)境污染，實現(xiàn)低碳發(fā)展。預(yù)計到2020年建成的生物質(zhì)發(fā)電項目，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還可以給農(nóng)民帶來200 300億元的收入，我國有豐富的生物質(zhì)資源，生物質(zhì)氣化與燃煤鍋爐混燃發(fā)電潛力巨大，總體上來說，我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化尚處于起步階段，商業(yè)化程度較低，效益不樂觀，市場競爭力較弱，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。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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)。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)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熱蒸汽共同作為氣化劑，從底部進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)燃氣，燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器2去除，除塵后的燃氣進入生物質(zhì)燃氣燃燒器3，在電站 鍋爐4內(nèi)與煤混燃。預(yù)熱空氣，進氣化爐前溫度為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)進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為600 900。。。過熱蒸汽溫度為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)燃氣。高溫旋風(fēng)分離器2出口燃氣的灰塵含量小于10g/Nm3，防止過多的生物質(zhì)灰進入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕。本專利技術(shù)特點在于:I生物質(zhì)燃氣在高溫環(huán)境除塵后在電站鍋爐內(nèi)4混燃，避免了生物質(zhì)灰對鍋爐受熱面的影響。·2作為氣化劑之一·的過熱蒸汽由電站鍋爐4提供，簡化了氣化系統(tǒng)。3燃氣中的焦油以氣態(tài)形式存在，直接進入電站鍋爐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。附圖說明圖1是本專利技術(shù)是一種燃煤電站鍋爐生物質(zhì)氣化混燃系統(tǒng)示意圖。圖中組件符號說明: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)熱空氣和來自電站鍋爐4的溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa的過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)燃氣。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過多的生物質(zhì)灰進入電站鍋爐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出口燃氣的灰塵含量為9.5g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃氣送入生物質(zhì)燃氣燃燒器3,在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。實施例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來自電站鍋爐4的過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)燃氣，燃氣熱值約1150kcal/Nm3。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過多的生物質(zhì)灰進入電站鍋爐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出口燃氣的灰塵含量為9.5g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃氣送入生物質(zhì)燃氣燃燒器3，在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。實施例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來自電站鍋爐4的過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)燃氣，燃氣熱值約1250kcal/Nm3。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器2去除，為防止過多的生物質(zhì)灰進入電站鍋爐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出口燃氣的灰塵含量為8g/Nm3。經(jīng)高溫旋風(fēng)分離器2凈化后的燃氣送入生物質(zhì)燃氣燃燒器3，在電站鍋爐4內(nèi)與煤混燃。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
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)引出的過熱蒸汽共同作為氣化劑，從添加床料的流化床氣化爐(1)的底部進入與經(jīng)生物質(zhì)加料料斗(6)加入的生物質(zhì)料進行反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃氣，燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器(2)去除，除塵后的燃氣進入生物質(zhì)燃氣燃燒器(3)，在電站鍋爐(4)內(nèi)與煤混燃。
【技術(shù)特征摘要】
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)的底部進入與經(jīng)生物質(zhì)加料料斗(6)加入的生物質(zhì)料進行反應(yīng)，生成高溫生物質(zhì)燃氣，燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風(fēng)分離器(2)去除，除塵后的燃氣進入生物質(zhì)燃氣燃燒器(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...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張守軍，魯萬寶，趙成武，
申請(專利權(quán))人：合肥德博生物能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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