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生物质颗粒燃料

香港彩票生物质气化技术与煤粉锅炉耦合利用研

作者:admin 时间:2020-05-16 10:07

  (1.哈尔滨汽锅厂有限义务公司,黑龙江哈尔滨150046;2.高效洁净燃煤电站汽锅邦度要点实践室(哈尔滨汽锅厂有限义务公司),黑龙江哈尔滨150046)

  摘要:跟着《巴黎协定》的生效,碳排放成为煤电发扬的限制成分。格外是2020年大型发电集团单元供电CO2排放把握正在550克/千瓦时以内的标的给发电企业带来伟大的压力。凭据目前下降碳排放的手艺发扬情形,正在燃煤机组采用耦合生物质发电手艺是最经济有用的实践道途。本文贯串目前某容量最大、手艺含量最高的燃煤耦合生物质气化发电项目先容燃煤耦合生物质气化手艺工程行使情形。

  我邦事寰宇上最大的煤炭坐褥邦和消费邦,电力工业煤炭耗费量占工业部分煤炭耗费总量的一半以上[1],燃煤发电量持久占寰宇总发电量的60%以上,我邦以燃煤发电为主的电力坐褥方式正在相当长的时候内难以产生基础转变。

  跟着《巴黎协定》的生效,碳排放成为煤电发扬的限制成分。格外是2020年大型发电集团单元供电CO2排放把握正在550g/Kwh以内的标的给发电企业带来伟大的压力。目前受到质料等成分的束缚普及燃煤机组发电作用的难度越来越大,是以为应对肃穆的碳排放压力需求采用其他手艺道途来下降燃煤碳排放。

  CO2捕集与封存手艺是最直接、有用的下降碳排放的形式,但现阶段该手艺还存正在进入高本钱、运转高能耗的题目,无法大界限行使。别的一种手艺道途是行使生物质燃料具有闭式碳轮回碳排放为零的特性,正在燃煤机组中耦合生物燃料保卫一致发电量的情形消重低燃煤耗费,进而裁减碳排放[2]。是以正在燃煤机组采用耦合生物质发电手艺是目前最经济有用的下降碳排放的实践道途。

  生物质的品种良众,植物中最重要的有木料和农作物秸秆等。植物生物质中含硫很少,是以是一种洁净可再生能源。我邦具有伟大的农林烧毁物产量,可认为生物质发电供给有力的原料助助,保证电力的充塞供应[3]。燃煤耦合生物质发电手艺还可有用破解秸秆正在田间直接燃烧酿成情况污染及资源挥霍困难,是以正在我邦发扬燃煤耦合生物质发电手艺具有双重效益。

  燃煤耦合生物质发电手艺是将生物质行使与燃煤机组相贯串,借助于燃煤机组高参数、低排放的特性完毕生物质发电的高效行使。目前有生物质气化混燃发电及生物质直接混燃发电两种手艺道途。

  生物质直接与煤搀和燃烧发电是指将生物质燃料行使于燃煤电厂中,和煤一同行动燃料发电[4]。生物质直接与煤搀和燃烧,出现蒸汽,带头蒸汽轮机发电。采用生物质直接混燃发电时,生物质直接参预汽锅燃烧需求制胜以下题目:

  1)生物质燃料惹起的结渣和侵蚀题目。掺烧必定量的生物质,因为生物质的灰熔点较低,燃烧流程中装备容易出现结渣题目。格外是燃用含氯较众的生物质如秸秆和稻草等,当热相易器外观温度赶过400℃时,还会出现高温侵蚀[5]。

  2)催化剂失活题目。用于把握NOX排放的烟气净化体系,正在燃烧生物质时,生物质中碱金属的存正在,容易惹起NOX催化剂老化或失效。

  生物质气化耦合发电手艺是正在燃煤电厂的根基上推广一套生物质气修饰备,将生物质燃气直接送入汽锅中燃烧。采用生物气化发电时,是生物质气化后的生物质气参预汽锅燃烧,是以对汽锅的运转影响较小,从汽锅运转牢靠性角度生物质气化混燃发电手艺更适合与燃煤汽锅实行耦合,格外是正在改制现有机组上上风特别彰着。

  生物质气化搀和燃烧发电手艺需求改制现有燃煤汽锅燃烧器,推广生物质燃气喷口。将生物质燃气净化后通入,与煤实行混烧,出现的蒸汽进入原有汽轮发电机发电。本手艺行使了大型燃煤发电厂的高作用,生物质发电作用较高;同时通过实行正在线监测燃气流量、热值、燃气温度以及电站汽锅的发电作用,可完毕生物质燃气发电一面的独自核算。哈锅以大唐长山热电厂生物质耦合发电手艺改制邦度级树范项目为依托,安排拓荒了功用为20MW的燃煤耦合生物质气化发电装备。该项目安排燃料为玉米秸秆。

  本工程生物质气化炉选用轮回流化床气化炉,凭据气化炉运转特性,气化炉平常运转时需求筑树:给料体系、气化体系、点燃体系、加沙体系、除渣体系、返料体系、除灰体系、换热降温体系、燃气输送体系、燃气燃烧体系、氮气吹扫体系、蒸汽吹扫体系、冷却水体系、压缩氛围体系等体系。集体体系的中央装备为生物质气化炉和燃气燃烧器。

  本工程生物质气化炉选用轮回流化床气化炉,燃料选用玉米秸秆压块燃料,采用正压气化形式。压型燃料被送入炉内,正在炉体底部以较大压力通入气化剂,使炉内呈欣喜、饱泡等差异形态,物料和气化剂饱满接触,辛勤怒化反响。气化炉安排有如下特性:气化炉绝热炉膛,钢架支持、内设耐火浇注料耐磨保温;氛围行动气化剂;床下设油点燃启动;筑树床料加料体系;设一级旋风离散、二级旋风除尘、燃气换热降温等安装;布风板核心一点排渣;气化炉本体、尾部烟道采用分层支持的固定形式,离散器采用集体支持的固定形式。

  给料体系分上料体系及正压给料体系两一面构成。上料体系流程:秸秆颗粒始末上料斗螺旋给料机皮带输送机除铁器正在线计量体系气化炉炉前仓。

  从炉前料仓到气化炉为正压给料体系,正压给料体系采用两级中央仓实行密封。该装备用来将制备好的燃料实时正确地送入炉内,且送入量与气化炉运转负荷的央浼相仿。是以,央浼该体系输送量应毗连可调,调治应智慧牢靠,输送流程中应保障密封。为知足以上央浼,正压给料体系安排中需商酌以下成分:体系正在必定正压情况下保卫密封性子;给料体系的毗连运转性子;原料密度小,形式庞大、易碎、滚动性差、易搭桥的性子;原料仓下料,中央仓下料,炉前下料题目;奈何避免气化炉内热燃气反窜酿成高温或二次燃烧的题目;体系运转平和检测及珍惜步伐等。

  为了完毕燃气体系的输送,需求下降燃气温度,同时为了防卫燃气中的焦油析出,燃气冷却温度不行过低,平常正在420℃以上。凭据气化炉的运转特性及燃气性子,燃气冷却体系需求具有较高的牢靠性以及较好的调治性。

  冷却器采用导热油-凝聚水换热器,采用该换热器的道理是导热油换热器可正在工质正在低压前提下单相换热牢靠性高,体系平静性较好。导热油再与汽锅给水实行换热,由汽锅接收高温燃气显热。

  油-气换热器安排特性如下:采用导热油为换热工质;采用光管机闭;采用烟道内悬挂形式固定;优化受热面安排导热油入口处于中部区域;采用蒸汽吹灰器。

  油-水换热器安排特性如下:通过把握轮回油量和给水流量,避免烟气温度低于420℃;油罐内充满氮气,避免了高温导热油与氛围接触产生危机;水侧作事压力高于导热油侧压力。

  正在安排燃气燃烧器时饱满商酌本项目汽锅的本身特性,实践计划如下:后墙上层煤粉燃烧器以上新增一层燃气燃烧器;新增大风箱配风,调治风箱两侧挡板把握二次风量;单只燃气燃烧器配有风量调治安装,抵达平均配风;.燃气分支管均设有阀门,气源可扫数或部割裂断,知足运转及检修央浼。为了抵达最好的安排效率,采用数值模仿手艺以校核安排计划。

  数值模仿阐明掺烧生物质燃气后,炉内速率场和温度场分散平均,炉膛充满度优良,煤粉燃烧对比饱满,炉内无彰着的火焰尖峰区。总体来看,掺烧生物质燃气后对炉内速率场和温度场影响不大,下炉膛出口温度略有上升。为了正确预估掺烧生物质燃气后对汽锅汽水侧参数和汽锅作用的影响,哈锅对100%BMCR和50%THA两个工况实行了热力策动核算。本次生物耦合改制对原汽锅影响较小。

  跟着碳排放央浼越来越肃穆,古板燃煤发电装备面对越来越大的压力。生物质气化耦合燃煤发电手艺是目前较有角逐力的裁减碳排放的手艺步伐。本文先容了生物质耦合发电邦度树范项主意实践计划及症结安排实质。通过对生物质气化手艺与煤粉汽锅耦合行使研商及工程行使,哈锅冲破了大型煤粉汽锅生物质耦合发电的工程行使手艺,为邦内同类机组的改制供给了手艺助助及参考阅历。

  [1]张晓鲁,香港彩票杨仲明,王筑录.《超超临界燃煤发电手艺》[M].北京:中邦电力出书社,2014.

  [2]苛鑫,吴明峰.生物质发电及能源归纳化行使[J].山西电力,2014.12:52-55.

  [3]蒋大华,孙康泰,等.我邦生物质发电家当近况及倡导[J].可再生能源,2014.04:542-546.

  [4]刘炳池,陆王琳.大容量煤粉汽锅生物质混燃手艺探究[J].新能源及工艺,2013.02:36-41.

  [5]陈汉平,李斌,等.生物质燃烧手艺近况与预测[J].工业汽锅,2009.02:1-7.