CN102121694A - 生物质高温燃烧发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质高温燃烧发电系统，生物质经粉碎后，与煤粉或硅藻土按照一定比例混合压缩成型；成型燃料在生物质高温燃烧锅炉中的高温燃烧室内燃烧放出能量，以辐射的方式辐射给锅炉受热部件，燃烧生成的高温烟气经省煤器和空气预热器，将能量进一步充分利用后排出，经空气预热器预热后的一次空气进入锅炉高温燃烧室内供生物质燃烧所需，同时提高炉膛温度；锅炉尾部排出的灰渣经埋管式预热器将热量传递给二次空气，经预热后的二次空气再进入锅炉高温燃烧室内供生物质完全燃烧所需；生物质高温燃烧锅炉产生的高温高压过热蒸汽进入汽轮机带动汽轮机高速旋转做功；旋转的汽轮机驱动发电机发电；灰渣收集后作为有机肥料或者建筑节能保温材料。本发明提供的生物质高温燃烧发电系统具备燃料热值稳定、无碱腐蚀、起火快，锅炉温度高，燃烧效率高，排烟和排灰携带热损失低，整个系统的发电效率高等特点。

Description

生物质高温燃烧发电系统
技术领域：
本发明涉及一种发电系统，特别涉及一种以植物秸秆、木屑、灌木、杂草等生物质为主要燃料的生物质高温燃烧发电系统。
背景技术：
我国生物质能资源非常丰富，发展生物质发电产业大有可为。一方面，我国农作物播种面积有18亿亩，年产生物质约7亿吨。除部分用于造纸和畜牧饲料外，剩余部分都可做燃料使用。另一方面，我国现有森林面积约1.75亿公顷，森林覆盖率18.21％，每年通过正常的灌木平茬复壮、森林抚育间伐、果树绿篱修剪以及收集森林采伐、造材、加工剩余物等，可获得生物质资源量约8亿至10亿吨。此外，我国还有4600多万公顷宜林地，可以结合生态建设种植农植物，这些都是我国发展生物质发电产业的优势。
虽然生物质燃料资源很丰富，但是分布却很分散，而且不同地区，资源种类、特性(如形状、尺寸、燃烧特性、灰分含量的物理、化学特性)差异也很大，导致生物质能资源的收集、运输、加工以及贮存面临一定困难；生物质水分含量、热值和灰分等化学组成上存在差异巨大，给生物质的燃烧发电利用带来困难。从总体上看，我国生物质发电系统普遍存在系统利用效率低下，而且，在燃烧过程中产生了大量的灰渣、污泥、污水和焦油等污染物质，虽然这些废物有部分被再利用，但更多的是无法继续利用，一方面影响了电厂的正常运行，也给环境带来了一定的危害。所以，目前我国生物质发电产业化尚处于起步阶段，存在很多问题，造成了电厂运行费用过高，效率低下。
发明内容：
为了克服上述生物质发电不足，本发明提供一种生物质高温燃烧发电系统。本发明的目的是这样实现的：
生物质高温燃烧发电系统，包括如下工艺步骤：
(1)生物质经粉碎后，可直接压缩成成型燃料，也可与煤粉或硅藻土按照一定比例混合压缩成成型燃料，再送至生物质高温燃烧锅炉燃烧；
(2)成型燃料在生物质高温燃烧锅炉中的高温燃烧室内燃烧，高温燃烧室将生物质燃烧放出的能量，以辐射的方式辐射给锅炉受热部件，燃烧生成的高温烟气经省煤器和空气预热器，将能量进一步充分利用后排出，经空气预热器预热后的一次空气进入锅炉高温燃烧室内供生物质燃烧所需，同时提高炉膛的温度；锅炉尾部排出的灰渣经埋管式预热器将热量传递给二次空气，经预热后的二次空气再进入锅炉高温燃烧室内供生物质完全燃烧所需；灰渣收集后作为有机肥料或者建筑节能保温材料；
(3)生物质高温燃烧锅炉产生的高温高压过热蒸汽进入汽轮机带动汽轮机高速旋转做功；旋转的汽轮机驱动发电机发电。
本发明的特征也在于：
所述的生物质高温燃烧发电系统所用生物质是指秸秆粉碎、压缩成型的颗粒。
所述的生物质高温燃烧发电系统，包括生物质粉碎机、压缩成型机、生物质高温燃烧锅炉，空气预热器、埋管式预热器、汽轮机、发电机；所述的埋管式预热器置于生物质高温燃烧锅炉的尾部。
所述的生物质高温燃烧发电系统所用的生物质高温燃烧锅炉可以为炉排式固定床锅炉，也可以为流化床锅炉。
采用本发明所形成的生物质成型燃料具有以下优点：
(1)用生物质、木屑、灌木、杂草等废弃物与煤粉或硅藻土制备的成型燃料具备热值稳定、无碱腐蚀问题，起火快，燃烧效率高，提高锅炉炉膛温度，提高锅炉热效率等优点。
(2)压缩成型技术解决了生物质燃料运输难、储存难、防火难等问题，为异地运输利用创造了条件，有利于生物质燃烧发电的高品位利用。
(3)生物质燃烧所需的空气经空气预热器和设置在生物质高温燃烧锅炉尾部的埋管式预热器加热后，再与生物质成型燃料燃烧，进一步提高了锅炉的燃烧温度，提高生物质的燃烧效率；同时，降低了排出的烟气和灰渣的温度，大大减少了烟气和灰渣携带的热损失，提高了整个系统的能量利用效率。
(4)经高温燃烧后的生物质烟气洁净，无焦油，无灰尘。
(5)经高温燃烧后的生物质排灰全部用来制作有机肥料或者建筑节能保温材料，做到物尽其用，提高生物质的利用价值。
附图说明：
图1为本发明实施方式的流程图。
具体实施方式：
如图1所示，成型燃料在生物质高温燃烧锅炉中的高温燃烧室内燃烧。高温燃烧室将生物质燃烧放出的能量，以辐射的方式辐射给锅炉受热部件，燃烧生成的高温烟气经省煤器和空气预热器，将能量进一步充分利用后排出，经空气预热器预热后的一次空气进入锅炉高温燃烧室内供生物质燃烧所需，同时提高炉膛的温度；锅炉尾部排出的灰渣经埋管式预热器将热量传递给二次空气，经预热后的二次空气再进入锅炉高温燃烧室内供生物质完全燃烧所需；灰渣收集后作为有机肥料或者建筑节能保温材料。生物质高温燃烧锅炉产生的高温高压过热蒸汽进入汽轮机带动汽轮机高速旋转做功；旋转的汽轮机驱动发电机发电。
组成该生物质高温燃烧发电系统主要包括：生物质粉碎机、压缩成型机、生物质高温燃烧锅炉、空气预热器、埋管式预热器、汽轮机、发电机；所述的埋管式预热器置于生物质高温燃烧锅炉的尾部。生物质高温燃烧锅炉可以为炉排式固定床锅炉，也可以为流化床锅炉。

Claims (4)

1.生物质高温燃烧发电系统，其特征在于包括如下步骤：
(1)生物质经粉碎后，与煤粉或硅藻土按照一定比例混合压缩成型，再送至生物质高温燃烧锅炉燃烧；
(2)成型燃料在生物质高温燃烧锅炉中的高温燃烧室内燃烧。高温燃烧室将生物质燃烧放出的能量，以辐射的方式辐射给锅炉受热部件，燃烧生成的高温烟气经省煤器和空气预热器，将能量进一步充分利用后排出，经空气预热器预热后的一次空气进入锅炉高温燃烧室内供生物质燃烧所需，同时提高炉膛的温度；锅炉尾部排出的灰渣经埋管式预热器将热量传递给二次空气，经预热后的二次空气再进入锅炉高温燃烧室内供生物质完全燃烧所需；灰渣收集后作为有机肥料或者建筑节能保温材料；
(3)生物质高温燃烧锅炉产生的高温高压过热蒸汽进入汽轮机带动汽轮机高速旋转做功；旋转的汽轮机驱动发电机发电。
2.根据权利要求1所述的生物质高温燃烧发电系统，其特征在于所用生物质是指秸秆粉碎、压缩成型的颗粒。
3.根据权利要求1所述的生物质高温燃烧发电系统，其特征在于包括生物质粉碎机、压缩成型机、生物质高温燃烧锅炉，空气预热器、埋管式预热器、汽轮机、发电机；所述的埋管式预热器置于生物质高温燃烧锅炉的尾部。
4.根据权利要求3所述的生物质高温燃烧发电系统，其特征在于所述的生物质高温燃烧发电系统所用的生物质高温燃烧锅炉可以为炉排式固定床锅炉，也可以为流化床锅炉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107044634A (zh) * 2017-04-18 2017-08-15 长沙紫宸科技开发有限公司 利用生物质燃烧实现循环发电的co2蓄能装置
CN107044645A (zh) * 2017-02-21 2017-08-15 上海锦泰新能源环保股份有限公司 食用菌菌渣能源再生系统
CN108332180A (zh) * 2018-01-16 2018-07-27 周兰芳 一种生物质发电系统
CN113623031A (zh) * 2021-08-10 2021-11-09 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种基于生物质的电热气肥多联产综合能源系统

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