CN212029568U - 燃煤电厂耦合生物质调峰结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型燃煤电厂耦合生物质调峰结构，输煤装置连接磨煤机，磨煤机连接燃烧器，燃烧器连接锅炉，锅炉连接汽轮发电机组，锅炉还连接生物质耦合系统；该生物质耦合系统包括生物质输送装置，生物质输送装置连接生物质粉磨装置，生物质粉磨装置连接生物质燃烧器，生物质燃烧器连接锅炉；生物质输送装置与生物质粉磨装置之前设置计量分配装置，输煤装置与磨煤机之间设置计量分配装置，计量分配装置与电厂DCS系统相连接；生物质粉磨装置与生物质燃烧器之间设置流量计，磨煤机与燃烧器之间设置流量计，流量计连接电网调度系统及电厂DCS系统，电网调度系统与汽轮发电机组连接。本实用新型结构方便电企需对原有系统进行技术改造，以消除调峰带来的不利影响。

Description

燃煤电厂耦合生物质调峰结构

技术领域

本实用新型关于一种燃煤电厂耦合生物质调峰结构。

背景技术

火力发电一般是指利用可燃物燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸汽，然后再由水蒸汽推动发电机来发电的方式的总称。以可燃物作为燃料的发电厂统称为火电厂。目前我国电力产能过剩，电网负荷峰谷差日趋增大，低谷时缺乏调峰手段的问题将更为突出。对于火力发电企业来说，深度调峰至40%额定负荷，仍不能满足电网调峰要求。

常规火电机组燃煤锅炉最低稳燃负荷为30%，当负荷低于30%时，需投入燃油以维持锅炉稳定运行。而当机组冬季有采暖供热负荷时，锅炉低负荷运行将导致机组抽汽能力不足，影响采暖需求。且锅炉长期低负荷运行将造成热效率降低，煤耗增高，脱硝效率低等一系列问题。

随着国内新能源产业的蓬勃发展，煤电在我国能源结构中所占比例呈逐年下降的趋势。但由于煤电产业开发较早，国内装机容量仍然占有很大比例，为协调新能源业务发展，国家对现役火电机组上网时长进行了调控，由此导致绝大部分电厂不能在100%负荷工况下运行。风电由于受季节和气候因素影响较大，发电高峰集中于秋冬季，且夜间发电量多于日间发电量。为平衡风力发电输出的不均匀性，减少对电网系统的冲击，故要求火力发电企业配合进行机组调峰工作，即风力发电旺季时降低火电机组负荷，为风电上网提供便利条件。

北方电厂尤其以热电厂居多，冬季发电同时兼顾供热任务。如未进行生物质耦合改造的热电厂在采暖季有调峰要求时，一方面要降低机组发电出力，另一方面则必须保障供热负荷稳定，同时还需满足低负荷工况脱硝达标排放要求。为此电企需对原有系统进行技术改造，以消除调峰带来的不利影响。

实用新型内容

本实用新型所解决的主要技术问题即在于，提供一种燃煤电厂耦合生物质调峰结构，利用生物质耦合技术，将燃煤电厂改造成复合型燃料的火力发电厂。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。一种燃煤电厂耦合生物质调峰结构，输煤装置连接磨煤机，磨煤机连接燃烧器，燃烧器连接锅炉，锅炉连接汽轮发电机组，其特征在于锅炉还连接生物质耦合系统；该生物质耦合系统包括生物质输送装置，生物质输送装置连接生物质粉磨装置，生物质粉磨装置连接生物质燃烧器，生物质燃烧器连接锅炉；生物质输送装置与生物质粉磨装置之前设置第一计量分配装置，输煤装置与磨煤机之间设置第二计量分配装置，该第一计量分配装置和第二计量分配装置与电厂DCS系统相连接；生物质粉磨装置与生物质燃烧器之间设置第一流量计，磨煤机与燃烧器之间设置第二流量计，该第一流量计和第二流量计连接电网调度系统及电厂DCS系统，电网调度系统与汽轮发电机组连接。

第一流量计与生物质燃烧器之前设置管路连接燃烧器与第二流量计之间。

本实用新型的有益效果如下所述。方便电企需对原有系统进行技术改造，以消除调峰带来的不利影响。当机组需要进行调峰时，只需降低入炉煤粉混烧比例，即可达到降低燃煤发电负荷的目的。而机组整体负荷可根据供热负荷及环保排放要求需要，维持在一个合理范围。由于华北地区多地实行调峰电量有偿补贴政策，实施煤电生物质耦合的电厂不仅可以享受生物质发电补贴，还可享受调峰部分电量的电价补贴。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种燃煤电厂耦合生物质调峰结构，对原燃煤电厂进行改造，原燃煤电厂的输煤装置1连接磨煤机2，磨煤机2连接燃烧器3，燃烧器3连接锅炉4，锅炉4连接汽轮发电机组5，现有的燃煤电厂中，输煤装置将煤送入磨煤机研磨后，将煤粉送入燃烧器进行燃烧，燃烧的热量加热锅炉产生蒸汽，蒸汽带动汽轮发电机组进行做功发电。

本案重点在于，锅炉除了原燃煤系统外，锅炉4还连接生物质耦合系统6，该生物质耦合系统6可以同样发热对锅炉4进行加热。

该生物质耦合系统6包括生物质输送装置61，生物质输送装置61连接生物质粉磨装置62，将生物质散料磨成粉，生物质粉磨装置62连接生物质燃烧器63，为生物质燃烧器提供燃料，生物质燃烧器63连接锅炉4进行加热。

生物质输送装置61与生物质粉磨装置62之前设置第一计量分配装置71，输煤装置1与磨煤机2之间设置第二计量分配装置72，该第一计量分配装置71和第二计量分配装置72与电厂DCS系统8相连接，由电厂DCS系统给计量分配装置发送控制信号，以控制生物质输送装置及输煤装置输送燃料的量，这里的控制方法是本领域技术人员熟知并可以实施的，例如是全自动控制，极端情况下甚至可以人工操作控制。

生物质粉磨装置62与生物质燃烧器63之间设置第一流量计91 ，磨煤机2与燃烧器3之间设置第二流量计92，该第一流量计91和第二流量计92连接电网调度系统10及电厂DCS系统8，将研磨后的燃料流量测量信息发送给电厂DCS系统8以及电网调度系统10，电网调度系统10与汽轮发电机组5连接，并可以将调峰信号传给汽轮发电机组5，控制发电机输出功率。第一流量计91与生物质燃烧器63之前设置管路93连接燃烧器3与第二流量计92之间，可以将研磨后的生物质燃料与原燃煤管道中的煤粉混合送入燃烧器3进行燃烧。

原燃煤电厂燃料系统与生物质耦合系统结合后，可通过计量分配装置调节燃煤与生物质燃料的混烧比例（按热值比例）。例如，控制逻辑可以为：当发电机组接收到电网调度调峰信号指令，需要进行调峰时，电厂DCS系统向燃料计量分配系统发出控制信号。根据电网调度对燃煤发电部分的调峰要求，换算出调峰后对应的燃煤消耗量，从而降低燃煤制粉系统的物料输送比例。同时提高生物质燃料的掺烧比例，将锅炉负荷维持在30%以上。燃煤和生物质燃料在入炉前的流量测量信号，可以分别上传至电网调度系统和电厂DCS监控系统，以确保调峰数据真实可靠。这样既完成了火电机组的调峰任务，又保证了锅炉的燃烧经济性和环保排放要求，而且大大消纳了生物质燃料。

实际实施时，首先应选择生物质资源较为丰富地区，然后选取肩负调峰任务的采用煤粉锅炉的热电厂进行实施。生物质耦合系统设在原有燃煤锅炉附近区域，生物质燃料粉通过管道与原有一次风管道中的煤粉充分混合，后经燃烧器送入炉膛参与燃烧。生物质耦合系统还配有流量分配系统，用以计量和调节参与掺烧发电的生物质燃料比例。以上系统和设备均有技术成熟的厂家可提供。

生物质耦合系统和燃煤制粉系统的物料流量测量信号，以实时数据方式分别传送至电网调度和火电厂集控室内，用以监测火电厂调峰任务下达后的燃料消耗配比情况，与调峰系统形成联动机制。电网调峰指令下达后，调峰系统给出基于现有燃料品质下的燃煤和生物质燃料的设定燃料消耗量，火电厂DCS系统根据设定燃料消耗量对煤粉和生物质燃料配比进行调节，当进入炉膛前的一次风管道上流量计反馈数据与设定值一致时，经电网调度确认后完成调峰任务。

Claims (2)

1.燃煤电厂耦合生物质调峰结构，输煤装置连接磨煤机，磨煤机连接燃烧器，燃烧器连接锅炉，锅炉连接汽轮发电机组，其特征在于锅炉还连接生物质耦合系统；

该生物质耦合系统包括生物质输送装置，生物质输送装置连接生物质粉磨装置，生物质粉磨装置连接生物质燃烧器，生物质燃烧器连接锅炉；

生物质输送装置与生物质粉磨装置之前设置第一计量分配装置，输煤装置与磨煤机之间设置第二计量分配装置，该第一计量分配装置和第二计量分配装置与电厂DCS系统相连接；

生物质粉磨装置与生物质燃烧器之间设置第一流量计，磨煤机与燃烧器之间设置第二流量计，该第一流量计和第二流量计连接电网调度系统及电厂DCS系统，电网调度系统与汽轮发电机组连接。

2.如权利要求1所述的燃煤电厂耦合生物质调峰结构，其特征在于，第一流量计与生物质燃烧器之前设置管路连接燃烧器与第二流量计之间。

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