CN207750970U - 一种生物质直燃烟气耦合发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生物质直燃烟气耦合发电系统，包括将含生物质的物质送入直燃锅炉燃烧产生烟气以及将燃烧后的烟气输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉炉膛产生的烟气混合，从而利用燃煤机组发电。本实用新型提供的一种含生物质的物质与燃煤电厂高效耦合发电装置其系统，与现有技术方案相比，本实用新型采用普通直燃锅炉(炉排炉或流化床锅炉)燃烧生物质，没有高参数部件，不布置或少量布置受热面，制造工艺简单，成本低，能够满足更高的环保要求。通过测量生物质燃烧烟气的流量、成分和温度可用来计量生物质燃烧产生的热量，从而核算生物质发电量，方便进行电费结算。

Description

一种生物质直燃烟气耦合发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，特别涉及一种生物质直燃烟气耦合发电系统。

背景技术

当前，我国利用含生物质的物质(包括废弃物)长期采用直燃发电技术，由于机组容量小、参数低，该技术发电效率一般都很低，即便国家对生物质发电给予很高的上网电价，生物质发电厂仍然经常难以实现盈利，也不能切实解决秸秆田间焚烧致霾的初衷。人们已经在利用现役大容量、高效率的电站燃煤机组，进行生物质耦合发电，这样，可以大幅提高生物质能的利用效率，降低排放，同时还有很好的经济效益。目前，生物质与煤电的耦合发电有以下几种主要技术方案：

一是生物质与煤直接混合后通过电站制粉系统进入锅炉燃烧。这种方案在国内外已经有多台机组在投运，其主要问题是生物质燃烧发电产生的电量难以计量，掺烧生物质的燃煤电厂无法享受生物质发电电价，制约了国内电厂掺烧的积极性。该方案对生物质的适应性差，燃烧不完全损失大，且生物质直接在电站锅炉内燃烧还会给锅炉水冷壁带来腐蚀危险。

二是生物质气化耦合发电。这种方案是通过气化炉将生物质气化后产生的可燃气体送入燃煤锅炉混烧，该方案解决了生物质计量的问题，在国内也有成熟应用案例。该方式需要另外建设生物质气化炉，投资成本大，运行要求高。另外，气化炉对生物质的性状也有较高的要求，很多生物质品种难以得到应用。

三是生物质直燃后产生高温高压蒸汽并入现有燃煤电厂蒸汽管道中进行耦合发电。这种方案需要建设小型高参数生物质直燃锅炉来匹配大型电站燃煤机组，制造成本高，运行复杂。另外，在电站燃煤机组调峰调频的同时也需要该小型生物质锅炉蒸汽参数跟随进行调整，其控制响应速度和调节能力都将成为很大的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种生物质直燃烟气耦合发电系统，通过在现有高效电站燃煤机组旁建设生物质直燃锅炉(该锅炉可以不布置或少量布置受热面)，将生物质燃烧后产生的热烟气直接送入燃煤电厂的锅炉炉膛，与现有锅炉的烟气混合在一起，从而利用现有的燃煤机组进行高效发电。由于利用了燃煤机组的烟气净化系统，生物质处理过程能够满足更高的环保要求。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，它包括：

一包括锅炉和发电机部分的燃煤电厂；

一用来燃烧含生物质的物质并产生烟气的直燃锅炉；以及

将燃烧后的烟气通过一烟气输送管路输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉炉膛产生的烟气混合的烟气输送装置。

进一步包括将所述燃烧后的烟气降温的降温装置。

再进一步，所述降温装置采用一热交换器，通过该热交换器将燃烧后的烟气进行降温。

再进一步，所述降温装置通过采用一管道，它将外界低温空气引入，并与所述燃烧后的烟气进行混合。

进一步，所述烟气输送装置采用一风机。

进一步，所述烟气输送装置采用一负压装置。

再进一步，所述负压装置包括一设置在所述直燃锅炉和所述烟气输送管路外围的密封外壳以及一设置在靠近所述锅炉炉膛并通过抽气管路与所述密封外壳相通以便所述密封外壳内形成负压的负压风机。

再进一步，所述抽气管路包括与所述直燃锅炉相连通的主抽气管路和与所述烟气输送管路相连通的支抽气管路。

进一步，在所述烟气输送管路设置一烟气净化系统。

本实用新型提供的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，与现有技术方案相比，本实用新型采用普通直燃锅炉(炉排炉或流化床锅炉)燃烧生物质，没有高参数部件，不布置或少量布置受热面，制造工艺简单，成本低，能够满足更高的环保要求。通过测量生物质燃烧烟气的流量、成分和温度可用来计量生物质燃烧产生的热量，从而核算生物质发电量，方便进行电费结算。

另外，本实用新型提供的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，通过在现有高效电站燃煤机组旁建设生物质直燃锅炉(该锅炉可以不布置或少量布置受热面)，将生物质燃烧后产生的热烟气直接送入燃煤电厂锅炉，从而利用高效燃煤机组发电。

另外，本实用新型对生物质适应性强，即便是城市生活垃圾和污泥等有害生物质也可以采用本实用新型进行处理。特别是,与上述现有技术相比，本实用新型不需要生物质直燃锅炉与现有电站燃煤机组同步进行负荷率和参数调整，控制成熟简单，运行方便。而且，通过在生物质直燃锅炉出口加装烟气处理装置，可以消除耦合生物质燃烧烟气对电站锅炉和环境的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施例的示意图。

图2是本实用新型的第二实施例的示意图。

图3是本实用新型的第三实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过本申请的实施例对本实用新型的技术特点、技术方案和技术效果做详细描述。

图1是本实用新型的第一实施例的示意图。参见图1，本实用新型的一种生物质直燃烟气耦合发电系统包括锅炉炉膛20、用来燃烧含生物质的物质并产生烟气的直燃锅炉10以及烟气输送装置40。在该第一实施例中，烟气输送装置40采用吸风机41，它将降温后的烟气通过烟气输送管路70输送到燃煤电厂100的锅炉炉膛20，并与锅炉炉膛20产生的烟气混合然后进入燃煤电厂100下一个发电环节。最后排出的烟气通过电厂锅炉原有的烟气净化系统21净化后从烟囱排出。送风机11用来给直燃锅炉10输送帮助燃烧的空气，直燃锅炉10形成负压状态。

在本实用新型中，直燃锅炉10采用普通直燃锅炉(炉排炉或流化床锅炉)燃烧生物质，没有高参数部件，不布置或少量布置受热面，制造工艺简单，成本低。

另外，为了防止排出的烟气温度过高，影响吸风机41的工作，本实用新型在烟气输送管路70上、在直燃锅炉10的附近设有降温装置5。在该实施例中，降温装置5采用热交换器51。从直燃锅炉10排出的高温烟气进入热交换器51，其一部分热量通过热交换器51带走，从而高温烟气的温度适当降低，以便吸风机41正常工作。当然，如果吸风机41能够承受较高温度，降温装置5也可以省去。

还有，为去除进入锅炉炉膛20的烟气中的杂质，在本实用新型的实施例中，烟气输送管路70上设置一烟气净化系统30。如果烟气杂质少或者该烟气杂质对燃煤电厂锅炉没有影响，烟气净化系统30可以省去。

图2是本实用新型的第二实施例的示意图。该实施例与第一实施例的区别是降温装置5采用管道52，其余部分相同。管道52将外界低温空气引入，并与燃烧后的烟气通过一混合装置55(可以是一个容器)进行混合，这样，外界低温空气会将直燃锅炉10排出的高温烟气的温度适当降低，以便吸风机41正常工作。

图3是本实用新型的第三实施例的示意图。该第三实施例与上述第一实施例和第二实施例的主要区别是采用正压方式输送直燃锅炉10排出的高温烟气，避免使用对温度要求不能太高的吸风机41，这样，可以省去降温装置5。

为防止图3中的正压输送方式对外界泄漏影响环境，系统还采用了一种额外的负压装置，该负压装置包括设置在直燃锅炉10和烟气输送管路70外围的密封外壳42和负压风机45。当然，直燃锅炉10和烟气输送管路70外围的密封外壳42也可以分开，使得直燃锅炉10和烟气输送管路70各自外围分别具有独立的密封外壳。在该实施例中，由于也设置了烟气净化系统30，当然，烟气净化系统30也设置在密封外壳42内。同时，还包括一主抽气管路71和支抽气管路72组成的抽气管路系统。主抽气管路71将直燃锅炉10通过负压风机45与锅炉炉膛20连通，若干支抽气管路72通过负压风机45与锅炉炉膛20连通，这样，负压风机45使得直燃锅炉10外面保持负压，任何从直燃锅炉10泄漏出来的废气等有害气体都被负压风机45抽送到锅炉炉膛20。同时，若干支抽气管路72将烟气输送管路70与密封外壳42之间的空间与负压风机45连通，于是，负压风机45使得烟气输送管路70与密封外壳42之间的空间也可保持负压，这样，整个密封外壳42的内部保持一定的负压状态，这样，从直燃锅炉10排出的正压高温烟气通过烟气输送管路70被推送到锅炉炉膛20，而且，如果有部分烟气从烟气输送管路70泄漏出来，进入烟气输送管路70与的密封外壳42之间的空间则被负压风机45抽送到锅炉炉膛20。由此可见，由于本实施例的烟气输送装置40采用上述负压装置，高温的烟气不需要吸风机或其它风机抽送，因此，省去了降温装置5。同时，该负压装置的设置使得可能泄漏到外部的任何废气都被负压风机45抽送到锅炉炉膛20，从而有效的提高了整个系统的环保质量，达到了显著的且意想不到的技术效果。

通过上面的描述，本实用新型的技术方案是采用下列方式工作：

将含生物质的物质送入直燃锅炉10燃烧并产生烟气；以及

将燃烧后的烟气输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛20并与所述锅炉产生的烟气混合，从而利用现有的燃煤机组进行发电。

通过上面的描述，本实用新型提供的一种含生物质的物质与燃煤电厂高效耦合发电装置，与现有技术方案相比，其独特之处是采用普通直燃锅炉(炉排炉或流化床锅炉)燃烧生物质，不需要高参数部件，不布置或少量布置受热面，制造工艺简单，成本低。由于利用了燃煤机组的烟气净化系统，生物质处理过程能够满足更高的环保要求。通过测量生物质燃烧烟气的流量、成分和温度可用来计量生物质燃烧产生的热量，从而核算生物质发电量，方便进行电费结算。

另外，本实用新型提供的一种含生物质的物质与燃煤电厂高效耦合发电装置，通过在现有高效电站燃煤机组旁建设生物质直燃锅炉(该锅炉可以不布置或少量布置受热面)，将生物质燃烧后产生的热烟气直接送入燃煤电厂锅炉，从而利用高效燃煤机组发电。

本实用新型的技术特点如下：

1)一种生物质耦合发电方法，其原理是将生物质送入直燃锅炉燃烧，产生的热烟气送入燃煤电站锅炉，从而利用燃煤电站机组现有设备进行耦合发电；

2)生物质直燃锅炉可以不布置受热面，或者布置少量受热面；

3)生物质直燃锅炉产生的热烟气在进入现有燃煤电站锅炉以前，可以加装烟气处理装置，消除耦合生物质燃烧烟气对电站锅炉和环境的不利影响。

4)在进入燃煤电站锅炉的热烟气烟道上，可以安装烟气流量、成分和温度等测量元件，用来计量生物质燃烧产生的热量，从而核算生物质发电量，方便进行电费结算。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，它包括：

一包括锅炉和发电机部分的燃煤电厂；

一用来燃烧含生物质的物质并产生烟气的直燃锅炉；以及

将燃烧后的烟气通过一烟气输送管路输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉炉膛产生的烟气混合的烟气输送装置。

2.如权利要求1所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，还包括将所述燃烧后的烟气降温的降温装置。

3.如权利要求2所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，所述降温装置采用一热交换器，通过该热交换器将燃烧后的烟气进行降温。

4.如权利要求2所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，所述降温装置通过采用一管道，它将外界低温空气引入，并与所述燃烧后的烟气进行混合。

5.如权利要求1所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，所述烟气输送装置采用一风机。

6.如权利要求1所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，所述烟气输送装置采用一负压装置。

7.如权利要求6所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，所述负压装置包括一设置在所述直燃锅炉和所述烟气输送管路外围的密封外壳、一设置在靠近所述锅炉炉膛并与所述密封外壳通过抽气管路相连通以便所述密封外壳内形成负压的负压风机。

8.如权利要求1所述的一种生物质直燃烟气耦合发电系统，其特征在于，在所述烟气输送管路设置一烟气净化系统。