电站锅炉系统及电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温的方法 |
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| 申请号 | CN201710422499.9 | 申请日 | 2017-06-07 | 公开(公告)号 | CN107255269A | 公开(公告)日 | 2017-10-17 |
| 申请人 | 国电科学技术研究院; | 发明人 | 李永生; 阎维平; 田舜尧; 常金旺; 陈连军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种电站 锅炉 系统及电站锅炉整合 生物 质 气化 补燃提高尾部烟温的方法。该方法通过增设一台或多台固定床生物质气化炉，气化炉维持额定负荷连续稳定运行，利用锅炉热一次 风 作为气化剂，以提升气化炉的气化效率和气化气热值。当锅炉低负荷运行时，将生物质气化气送入到省 煤 器后烟道或省煤器前的转向烟室内，利用生物质气化气补燃提升省煤器出口烟温，以实现 选择性催化还原 烟气脱销系统的安全稳定运行。随着负荷增加相应减少补燃气体，减少的补燃用气化气送入 炉膛 上部燃烧，当锅炉满负荷运行时，所有生物质气化气均送入炉膛上部燃烧。最终实现利用生物质资源对电站锅炉进行尾部烟气补燃升温，同时还能高效利用生物质资源进行发电。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温的方法，其特征在于，增设一台或几台固定床生物质气化炉(7)，并使气化炉维持额定负荷连续稳定运行；在锅炉低负荷工况下，将生物质气化气送入到省煤器后烟道(9)或省煤器前的转向烟室(4)内燃烧，或者/和，随着锅炉负荷的增加相应减少补燃气体，并将减少的补燃气体送入炉膛(1)上部燃烧；当锅炉满负荷运行时，所有生物质气化气均送入炉膛上部燃烧。 |
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| 说明书全文 | 电站锅炉系统及电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温的方法 技术领域背景技术[0002] 当锅炉低负荷运行时，省煤器出口烟温往往低于选择性催化还原烟气脱硝系统320-420℃的催化剂活性反应温度窗口，会导致选择性催化还原烟气脱硝系统无法正常投运，而越来越严格的排放标准使得烟气脱硝系统的连续稳定投运成为必然要求。 [0003] 我国绝大部分火电机组已经安装烟气脱硝装置，且燃煤电站锅炉烟气脱硝系统多采用选择性催化还原技术。 [0004] 通常，我国燃煤机组大都参与调峰，经常低负荷运行。 [0005] 生物质具有价格低廉、分布广泛、可再生等优点。但是长期以来我国生物质能的利用以直接燃烧为主，不但热效率低下而且会产生的大量烟尘，对环境产生严重的破坏。 发明内容[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种适合我国国情，利用生物质气化气补燃提高电站锅炉尾部烟温的方法，缓解我国农业废弃物众多、机组经常参与调峰、烟气排放标准越来越高之间的矛盾。 [0007] 本发明所采用的技术方案如下： [0008] 增设一台或几台固定床生物质气化炉，并使气化炉维持额定负荷连续稳定运行，当锅炉低负荷运行时，将生物质气化气送入到省煤器后烟道或省煤器前的转向烟室内，利用生物质气化气补燃提升省煤器出口烟温；或者/和，随着锅炉负荷增加相应减少补燃气体，减少的补燃气体送入炉膛上部燃烧；当锅炉满负荷运行时，所有生物质气化气均送入炉膛上部燃烧。 [0010] 作为选择，对于本发明中使用的气化炉可以为流化床，当然其他形式气化炉同样适用。 [0011] 作为选择，对于本发明中使用的气化原料，使用各种农业废弃物、垃圾等生物质或煤等原料同样适用。 [0012] 本发明的有益效果包括： [0013] (1)提高了省煤器出口烟温，保证选择性催化还原烟气脱硝系统能够安全稳定投运； [0015] (3)高效利用价格低廉、分布广泛、可再生的生物质资源进行发电，能够代替部分燃煤并再燃还原部分NOX； [0016] (4)利用锅炉热一次风作为气化剂，提升气化炉的气化效率和气化气热值； [0017] (5)采用固定床生物质气化炉，结构简单、运行可靠、操作容易、投资少、气化气飞灰含量低、对原料种类和粒度要求低； [0018] (6)升高了二次风温，增加了送入锅炉的热量，不但节约了燃煤，也有利于炉内燃烧，减小固体不完全燃烧热损失。 [0019] 此外，本发明还提供了一种电站锅炉系统，包括锅炉炉膛、省煤器和至少一台气化炉，所述气化炉的生物质气化气出口管路通过第一支管路连通省煤器后烟道或省煤器前的转向烟室；所述气化炉的生物质气化气出口管路通过第二支管路连通所述锅炉炉膛；并且各支管路上均设置有开关阀。 [0021] 图1是电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温方法的流程示意图。 [0022] 附图标记： [0023] 1-锅炉炉膛、2-省煤器、3-低温过热器、4-转向烟室、5-管路一、 6-管路二、7-固定床生物质气化炉、8-管路三、9-省煤器后烟道、10- 选择性催化还原烟气脱硝系统、11-空气预热器。 具体实施方式[0024] 下面结合附图对本发明作详细说明： [0025] 电站锅炉系统可以包括锅炉炉膛1、省煤器2、低温过热器3、转向烟室4、省煤器后烟道9、选择性催化还原烟气脱硝系统10、空气预热器11等部件。各部件之间的连接位置可以参考图1及现有技术，各部件的作用可以参考现有技术，本文不做过多描述。 [0026] 本电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温的方法中，可以采用增设一台或几台固定床生物质气化炉，并使气化炉7维持额定负荷连续稳定运行。即气化炉7可以为一台，也可以为两台或者两台以上，本实例1和2中以只增设一台气化炉为例介绍技术方案和技术效果。如图1所示。 [0027] 当然，气化炉7理想状态下为额定负荷连续稳定工作，当然也可以为非额定负荷工作，只要能够产生足够的生物质气化气供锅炉系统使用即可。 [0028] 相应地，电站锅炉系统中包括至少一台气化炉7，气化炉的出气管通过第一支管路连通省煤器后烟道9或省煤器前的转向烟室4；气化炉7的生物质气化气出口管通过第二支管路连通锅炉炉膛1；并且各支管路上均设置有开关阀。 [0029] 实例1： [0030] 当锅炉低负荷工况运行时，将固定床生物质气化炉7产出的气化气沿管路三8(该实施例中管路三为上述第一支管路)送入到省煤器后烟道9中，利用生物质气化气补燃，将此处烟温提高到合理温度，以保证选择性催化还原烟气脱硝系统10能够安全稳定投运。同时增加了空气预热器11的换热量，提高了二次风温，增加了送入锅炉的热量，节约了燃煤，有利于炉内燃烧和减小固体不完全燃烧热损失。 [0031] 随着锅炉负荷的增加，逐渐减少补燃气体，并将减少的补燃用气化气沿管路一5(该实施例中管路一为上述第二支管路)送入到炉膛1 上部燃烧。也就是说，此时气化炉7所产生的生物质气化气一部分沿管路三8进入省煤器后烟道9，另一部分沿管路一5进入炉膛1。 [0032] 当锅炉满负荷工况运行时，将所有生物质气化气均送入炉膛上部燃烧。即此时管路三8上的开关阀关闭，气化炉7与省煤器后烟道9 不连通，气化炉7所产生的生物质气化气全部送入炉膛上部。这样能够利用生物质资源进行高效发电、代替部分燃煤、再燃还原部分NOX，并且能够保证气化炉7维持额定负荷稳定运行。 [0033] 从图中可以看出气化炉7的进气口和出气口均设置有开关阀，以调节各路气体流量。 [0034] 在气化炉方面，引部分锅炉热一次风作为气化剂，以提升气化炉 7的气化效率和气化气热值。即气化炉7的进气口与锅炉热一次风管路连通，并且两者的连通管路上设置有开关阀，调节进入气化炉7中热一次风的流量。 [0035] 另外，引部分热一次风与生物质气化气预混，满足气化气燃烧初期所需氧气。即锅炉热一次风管还与气化炉7的出气管(即生物质气化气出口管路)连通，这样生物质气化气与热一次风混合后通入锅炉系统。 [0036] 实例2： [0037] 当锅炉低负荷工况运行时，可将固定床生物质气化炉7产出的气化气沿管路二6(该实施例中管路二为上述第一支管路)送入到转向烟室4中，利用生物质气化气补燃，将此处烟温提高到合理温度。不但能够保证选择性催化还原烟气脱硝系统10安全稳定投运，增加空气预热器换热量，而且增加了低温过热器3的换热量，克服低负荷时过热蒸汽温度降低的问题，提高机组效率。实施例2与实施例1的主要区别在于：实施例2中气化炉7产出的气化气送入到转向烟室4，而实施例1中气化炉7产出的气化气送入到省煤器后烟道9，其余控制及管路连接方式与实例1相同。 [0038] 以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。 |
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