專利名稱：一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，屬于生物質氣化領域。
背景技術：
隨著全球能源與環境問題的日益凸顯，新能源開發成為一項迫切的任務。生物質能源具有資源豐富、可轉換為清潔燃料、是唯一可存儲和運輸的可再生能源、也是唯一可再生碳源等顯著特點，在滿足未來社會能源需求，推動社會可持續發展等方面將發揮重要作用。生物質具體的種類很多，主要指木材、農作物(秸桿、稻草、麥桿、豆桿、棉花桿、谷殼等)、雜草、藻類等。我國的生物質能也極為豐富，可開發為能源的生物質資源達3億多噸標煤，而隨著農業和林業的發展，特別是隨著速生薪炭林的開發推廣，我國的生物質資源將越來越多，有非常大的開發和利用潛力。根據生物質本身的特點，其揮發分含量在70%以上，因而其更適合于氣化利用。流化床原料適應性廣，可放大規模，廣泛推廣性。生物質混燃技術最初主要應用于有大量生物質副產品的企業，如造紙廠、木材加工廠、糖廠等，使用生物質替代部分化石燃料，其產生的熱量和電流可以自用，也可以輸出到電網，經濟性較好。隨著技術的日漸成熟，生物質混燃技術已經越來越多地用于大型高效的電廠鍋爐。生物質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含量高的生物質，大大擴大了混燃的范圍,受到普遍的青睞。同時,生物質氣化技術是生物質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，生物質發電可以在很大程度上解決能源短缺和礦物燃料燃燒發電燃燒的環境污染問題，并減少溫室氣體排放和環境污染，實現低碳發展。預計到2020年建成的生物質發電項目，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民帶來200 300億元的收入，我國有豐富的生物質資源，生物質氣化與燃煤鍋爐混燃發電潛力巨大，總體上來說，我國生物質發電產業化尚處于起步階段，商業化程度較低，效益不樂觀，市場競爭力較弱，但生物質發電才產業化呈現了良好的發展態勢。
發明內容
本發明的目的在于提供一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統。為實現上述目的，本發明提供的燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，主要包括:來自鍋爐尾部空氣預熱器5的預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與從生物質加料料斗6加入的生物質料反應，生成高溫生物質燃氣，燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風分離器2去除，除塵后的燃氣進入生物質燃氣燃燒器3，在電站 鍋爐4內與煤混燃。預熱空氣，進氣化爐前溫度為100 500°C，壓力為10 20kPa，保證生物質在流態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，改善生物質的流化特性，從床料加料料斗7加入流化床氣化爐I內進行反應，反應溫度為600 900。。。過熱蒸汽溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa。生物質的粒徑為O 50mm,便于加料及反應,生物質熱值為2800 4500kcal/kg,
確保廣生聞品質燃氣。高溫旋風分離器2出口燃氣的灰塵含量小于10g/Nm3，防止過多的生物質灰進入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕。本發明特點在于:I生物質燃氣在高溫環境除塵后在電站鍋爐內4混燃，避免了生物質灰對鍋爐受熱面的影響。
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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。3燃氣中的焦油以氣態形式存在，直接進入電站鍋爐4內燃燒，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是本發明是一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統示意圖。圖中組件符號說明:1、流化床氣化爐，2、高溫旋風分離器，3、燃燒器，4電站鍋爐，5、空氣預熱器，6、生物質加料料斗，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、灰渣等物質作為惰性床料經床料加料料斗7添加到流化床氣化爐I內以改善生物質的流化特性，來自于空氣預熱器5的溫度為100 500°C，壓力為10 20kPa的預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從流化床氣化爐I底部進入氣化爐內，在600 900°C的溫度下與從生物質加料料斗6加入的粒徑為O 50mm，熱值為2800 4500kcal/kg的生物質原料共同反應，生成高溫生物質燃氣。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風分離器2去除，為防止過多的生物質灰進入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風分離器2出口燃氣的灰塵含量為9.5g/Nm3。經高溫旋風分離器2凈化后的燃氣送入生物質燃氣燃燒器3,在電站鍋爐4內與煤混燃。實施例1粒徑在O 0.6mm的石英砂物質作為惰性床料從床料加料料斗7內添加到流化床氣化爐I內以改善生物質的流化特性，來自于空氣預熱器5的溫度為220°C，壓力為12kPa的預熱空氣和溫度為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從流化床氣化爐I底部進入氣化爐I內，在750°C的溫度下與經生物質加料料斗6加入粒徑為O 50mm，熱值為3200kcal/kg的生物質原料共同反應，生成高溫生物質燃氣，燃氣熱值約1150kcal/Nm3。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風分離器2去除，為防止過多的生物質灰進入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風分離器2出口燃氣的灰塵含量為9.5g/Nm3。經高溫旋風分離器2凈化后的燃氣送入生物質燃氣燃燒器3，在電站鍋爐4內與煤混燃。實施例2
粒徑在0 0.8mm的河沙物質作為惰性床料經床料加料料斗7內添加到流化床氣化爐I內以改善生物質的流化特性，來自于預熱器5的溫度為280°C，壓力為18kPa的預熱空氣和溫度為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從流化床氣化爐I底部進入，在820°C的溫度下與經生物質加料料斗6加入的粒徑為0 50mm，熱值為3500kcal/kg的生物質原料共同反應，生成高溫生物質燃氣，燃氣熱值約1250kcal/Nm3。燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風分離器2去除，為防止過多的生物質灰進入電站鍋爐4，避免造成鍋爐受熱面的堿金屬腐蝕，高溫旋風分離器2出口燃氣的灰塵含量為8g/Nm3。經高溫旋風分離器2凈化后的燃氣送入生物質燃氣燃燒器3，在電站鍋爐4內與煤混燃。
權利要求
1.一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，其特征在于:來自鍋爐尾部的空氣預熱器(5)的預熱空氣與電站鍋爐(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)的底部進入與經生物質加料料斗(6)加入的生物質料進行反應，生成高溫生物質燃氣，燃氣中的大部分灰塵被高溫旋風分離器(2)去除，除塵后的燃氣進入生物質燃氣燃燒器(3)，在電站鍋爐(4)內與煤混燃。
2.根據權利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，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.根據權利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，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,經床料加料料斗(7)加入到流化床氣化爐⑴內，爐內反應溫度為600 900°C。
4.根據權利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，其特征在于過熱蒸汽溫度為200 400°C，壓力為10 20kPa。
5.根據權利要求1所述的一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，其特征在于生物質粒徑為0 50_，熱值為2800 4500kcal/kg。
6.根據權利要求1所述 的一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，其特征在于高溫旋風分離器(2)出口燃氣的灰塵含量小于10g/Nm3。
全文摘要
一種燃煤電站鍋爐生物質氣化混燃系統，采用預熱空氣與鍋爐的過熱蒸汽共同作為氣化劑，與生物質在添加床料的流化床氣化爐內進行反應，生成高溫生物質燃氣，燃氣中的大部分灰塵在高溫環境下被去除，送入電站鍋爐混燃。本發明實現了潔凈的生物質燃氣與燃煤混燃，消除了生物質灰中的堿金屬對燃煤電站鍋爐的影響，實現了生物質的高效利用。
文檔編號C10J3/56GK103074117SQ20131002326
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者張守軍, 魯萬寶, 趙成武 申請人:合肥德博生物能源科技有限公司