CN207673388U - 一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，涉及生物质等可再生能源利用技术及燃煤锅炉发电领域，包括直燃锅炉、燃煤发电锅炉和燃煤锅炉再热器系统，直燃锅炉产生的蒸汽经蒸汽管道送入燃煤发电锅炉的燃煤锅炉再热器系统的高温再热器入口后继续受热。本实用新型充分利用现有燃煤火电机组的蒸汽热能转化系统，显著提高生物质能源的利用效率，且相比单一的生物质、垃圾等直燃发电机组，减少新建汽轮机、发电机及输配电系统的投资成本与后续的运行成本，对大规模推广生物质、垃圾等可再生能源的高效经济利用，减少煤炭等化石能源的消耗，减小二氧化碳及污染物排放，具有可观的经济、社会和环境效益。

Description

一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统

技术领域

本实用新型涉及生物质等可再生能源利用技术及燃煤锅炉发电领域。

背景技术

充足、可靠的能源供应是工业化社会经济整体持续发展的必要条件。目前我国正在进行能源结构调整，目标是采取措施，努力实现能源发展与环境保护的双赢。因此发展洁净发电技术，提高发电效率，降低污染排放，是我国能源战略的重要方面。

以农林废弃残余物为代表的生物质能源，以及城镇生活垃圾、市政污泥等原料具有可再生，低污染，广泛分布的特性。我国是一个农业大国，同时又是一个人口大国，因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。

目前我国非化石能源规模化利用主要以生物质直燃发电为主，但由于生物质直燃发电机组普遍存在机组容量小，蒸汽参数低，发电效率低，投资成本高等问题，企业依靠政府补贴生物质电价维持运营，生存艰难。而我国大型燃煤火电机组多建设在生物质资源丰富的农村地区，如果能够将生物质、垃圾炉等产生的蒸汽与大型火电机组再热蒸汽系统进行耦合利用，既就近解决了生物质资源的利用问题，又显著提升了生物质能源的利用效率，大幅降低投资成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对目前生物质、垃圾等可再生资源的高成本、低效率利用问题，提出了一种生物质等可再生能源耦合燃煤机组的高效利用系统，该系统充分利用现有燃煤火电机组的蒸汽热能转化系统，显著提高生物质能源的利用效率，且相比单一的生物质、垃圾等直燃发电机组，减少新建汽轮机、发电机及输配电系统的投资成本与后续的运行成本，对大规模推广生物质、垃圾等可再生能源的高效经济利用，减少煤炭等化石能源的消耗，减小二氧化碳及污染物排放，具有可观的经济、社会和环境效益。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，包括直燃锅炉、燃煤发电锅炉和燃煤锅炉再热器系统，直燃锅炉产生的蒸汽经蒸汽管道送入燃煤发电锅炉的燃煤锅炉再热器系统的高温再热器入口后继续受热。

作为选择，燃煤发电锅炉为超临界蒸汽参数或超超临界蒸汽参数。该方案中，现有燃煤机组为超(超)临界蒸汽参数，生物质等直燃锅炉主蒸汽参数可按超(超)临界高温再热器入口蒸汽参数设计，在高温再热器入口耦合后进一步升温至超(超)临界高再出口蒸汽参数后进入汽轮发电机组，实现生物质等直燃锅炉与原燃煤机组汽水侧的深度耦合。

作为选择，直燃锅炉主给水引自燃煤发电锅炉的回热系统。

作为选择，直燃锅炉产生的蒸汽与燃煤发电锅炉产生的蒸汽在燃煤锅炉再热器系统中耦合后进入燃煤机组汽轮机和燃煤机组发电机完成做功发电。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的工作流程：

本专利提出一种生物质等可再生能源与燃煤机组耦合的高效利用系统：生物质等直燃锅炉依托现有燃煤火电机组建设，将燃用生物质、垃圾等的直燃锅炉产生的高温高压蒸汽经蒸汽管道送入燃煤机组高温再热蒸汽系统继续受热至燃煤机组高再出口温度压力参数，耦合后的蒸汽按原燃煤机组流程进入汽轮发电机组完成做功发电。

本实用新型的有益效果：与现有生物质等直燃发电机组相比，本实用新型专利提出的生物质等可再生能源与燃煤机组耦合系统，通过依托现有燃煤机组高效的能量转化系统及完善的烟气处理系统，可使现有生物质等直燃发电机组平均22～30％的效率提高至现有燃煤机组再热系统30％～35％以上的发电效率；同时减少了新建汽轮机、发电机及输配电系统的投资成本及后续的运行成本，投资收益率显著提高；利用现有燃煤机组烟气处理系统，提升了生物质直燃锅炉烟气排放指标，节省了生物质烟气处理成本；有利于大规模推广生物质、垃圾等可再生能源的高效利用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的装置流程示意图；

图中，1.直燃锅炉；2.燃煤发电锅炉；3.燃煤锅炉再热器系统；4.燃煤机组汽轮机；5.燃煤机组发电机；6.燃煤机组回热系统；7.给水泵；8.引风机。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

参考图1所示，一种生物质等可再生能源与燃煤机组耦合的高效利用系统：生物质等直燃锅炉依托现有燃煤火电机组建设，将燃用生物质、垃圾等的直燃锅炉产生的高温高压蒸汽经蒸汽管道送入燃煤机组的高温再热蒸汽系统继续受热至燃煤机组高再出口温度压力参数，耦合后的蒸汽按原燃煤机组流程进入汽轮发电机组完成做功发电。

生物质等直燃锅炉主给水引自现有燃煤机组的回热系统，通过给水泵送入生物质等直燃锅炉汽水系统。生物质等直燃锅炉主蒸汽参数由现有燃煤机组再热蒸汽系统耦合入口处蒸汽参数决定：若现有燃煤机组为亚临界蒸汽参数，生物质等直燃锅炉主蒸汽参数可按亚临界燃煤机组再热器出口蒸汽参数设计，在汽轮机入口前进行耦合；若现有燃煤机组为超(超)临界蒸汽参数，生物质等直燃锅炉主蒸汽参数可按超(超)临界高温再热器入口蒸汽参数设计，在高温再热器入口耦合后进一步升温至超(超)临界高再出口蒸汽参数后进入汽轮发电机组，实现生物质等直燃锅炉与原燃煤机组汽水侧的深度耦合。

生物质等直燃锅炉产生的烟气，通过引风机送入原燃煤机组尾部烟气处理系统，处理达标后的烟气由原燃煤机组烟囱排出，实现生物质等直燃锅炉与原燃煤机组烟气侧的烟气净化排放耦合。

作为示例，如附图1所示，一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，包括：生物质、垃圾等直燃锅炉1、燃煤发电锅炉2、燃煤锅炉再热器系统3、燃煤机组汽轮机4、燃煤机组发电机5、燃煤机组回热系统6、给水泵7和引风机8。

将生物质、垃圾等可再生能源作为燃料在生物质、垃圾等直燃锅炉1中燃烧利用，生物质、垃圾等直燃锅炉的蒸发量以所耦合的燃煤机组所能接受的最大耦合蒸发量为上限。

来自燃煤机组除氧器6的除氧水通过配置的给水泵7送入生物质、垃圾等直燃锅炉1给水系统作为直燃锅炉的给水。生物质、垃圾等直燃锅炉1的主蒸汽参数根据所耦合燃煤机组再热器系统3的高再入口温度压力设计，达到耦合入口温度压力后的蒸汽通过主汽管道送入燃煤机组再热器系统3的高温再热器中继续加热升温至所耦合燃煤机组高再出口蒸汽参数后进入燃煤机组汽轮机4、燃煤机组发电机5，完成生物质、垃圾等直燃锅炉1与现有燃煤发电机组汽水侧的深度耦合利用。

生物质、垃圾等直燃锅炉1燃烧产生的含氮、含硫、含尘烟气，通过引风机8送入现有燃煤发电锅炉2的尾部烟气处理系统入口，通过脱硫、脱硝、除尘等处理达标后的烟气由现有燃煤机组烟囱排出，实现生物质、垃圾等直燃锅炉1与现有燃煤机组烟气侧的烟气净化排放耦合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，其特征在于：包括直燃锅炉、燃煤发电锅炉和燃煤锅炉再热器系统，直燃锅炉产生的蒸汽经蒸汽管道送入燃煤发电锅炉的燃煤锅炉再热器系统的高温再热器入口后继续受热。

2.如权利要求1所述的生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，其特征在于：燃煤发电锅炉为超临界蒸汽参数或超超临界蒸汽参数。

3.如权利要求1所述的生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，其特征在于：直燃锅炉主给水引自燃煤发电锅炉的回热系统。

4.如权利要求1所述的生物质耦合燃煤机组的高效利用系统，其特征在于：直燃锅炉产生的蒸汽与燃煤发电锅炉产生的蒸汽在燃煤锅炉再热器系统中耦合后进入燃煤机组汽轮机和燃煤机组发电机完成做功发电。