带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统，包括燃煤机组锅炉、生物质燃烧锅炉，烟囱、二氧化碳储存罐、储氧罐、烟气循环风机，燃煤机组锅炉的给水系统与生物质燃烧锅炉连接，经生物质燃烧锅炉加热后的水由管道进入燃煤机组锅炉的给水系统和水冷壁；生物质燃烧锅炉的烟气出口管道上分别连接烟囱、二氧化碳储存罐，位于烟囱、二氧化碳储存罐之间的管道连接烟气循环风机，烟气循环风机的出口连接所述生物质燃烧锅炉的进气端，储氧罐连接生物质燃烧锅炉的进气端。本实用新型专利技术还公开采用该发电系统的方法，本实用新型专利技术的有益效果：实现烟气中二氧化碳的捕集和储存设备，从而实现碳捕集与利用，实现燃烧零碳排放。实现燃烧零碳排放。实现燃烧零碳排放。

【技术实现步骤摘要】
带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统


[0001]本技术涉及涉及燃煤机组耦合生物质发电领域，更具体涉及一种带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统。

技术介绍

[0002]当前形势下，传统煤电机组面临着巨大的挑战，构建清洁低碳的能源体系使煤电技术势在必行。煤电除了进一步提高效率之外，还应积极推广源头碳减排技术和研发储备末端碳减排技术。目前主要的发展路径是一是积极发展燃煤机组耦合发电技术，包括生物质耦合及垃圾污泥耦合等；二是大力发展碳捕集、封存与利用，减少碳排放。
[0003]目前，生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。但由于机组容量小、参数低，该技术发电效率一般不高于25％。
[0004]生物质主要元素构成为C、H、O，含有少量的N和S。若以空气助燃，燃烧后主要成分为N2、CO2和H2O，若采用再循环烟气注入纯氧助燃，则燃烧后主要烟气成分为CO2和H2O，H2O可通过干燥的方式去除，则烟气成分中主要为CO2，可实现CO2的富集，从而实现高浓度CO2的捕集与利用。
[0005]富氧燃烧技术是火电具有潜力的碳捕集的技术之一，目前世界范围内已经有了众多的积极探索，在我国已经有35MW等级的富氧燃烧碳捕集示范基地。但就目前的大型煤电机组，若要改造成富氧燃烧技术机组，涉及改造系统太多，包括整个制粉系统、燃烧系统、烟气系统以及受热面全部涉及改造，改造成本太高，且目前大型制备纯氧设备或工艺技术并不成熟，在大型燃煤机组上进行富氧燃烧改造目前并不现实。
[0006]为减少燃煤机组碳排放，目前众多燃煤机组规划燃煤机组耦合生物质发电改造，耦合方式为燃料侧耦合与蒸汽侧耦合，若采用蒸汽侧耦合，因生物质燃烧锅炉需要新建，且相当于燃煤机组生物质燃烧锅炉耗氧量较小，采用蒸汽侧耦合的技术可以采用富养燃烧技术，实现碳捕集。
[0007]如申请号：201720087268.2，1.一种燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统,包括锅炉、汽轮发电机组，其特征在于:还包括生物质气化炉、生物质预干燥器、料仓、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备,料仓连通生物质预干燥器,生物质预干燥器连接生物质气化炉和锅炉,生物质气化炉同时与锅炉的高温燃气燃烧器、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备连接。
[0008]该装置在一定程度上实现了燃煤机组与生物质的耦合，但没有进行碳捕集，无法实现减少碳排放。
[0009]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0010]本技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中燃煤机组与生物质的耦合系统中没有碳捕集的问题。
[0011]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0012]带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统，包括燃煤机组锅炉、生物质燃烧锅炉，烟囱、二氧化碳储存罐、储氧罐、烟气循环风机，所述燃煤机组锅炉的给水系统与所述生物质燃烧锅炉连接，经所述生物质燃烧锅炉加热后的水由管道进入燃煤机组锅炉的给水系统和水冷壁；
[0013]所述生物质燃烧锅炉的烟气出口管道上分别连接烟囱、二氧化碳储存罐，位于烟囱、二氧化碳储存罐之间的管道连接所述烟气循环风机，所述烟气循环风机的出口连接所述生物质燃烧锅炉的进气端，所述储氧罐连接所述生物质燃烧锅炉的进气端。
[0014]本技术的系统生物质与燃煤机组的耦合方式采用汽水侧耦合，该系统包括两个独立的锅炉，生物质在专门的生物质燃烧锅炉中燃烧，所产生热量用于加热燃煤机组的凝结水及锅炉炉水，经加热的凝结水及炉水返回燃煤机组汽水系统中；其中生物质燃烧锅炉采用富氧燃烧技术可实现烟气中二氧化碳的富集，系统配备了二氧化碳捕集和储存设备，从而实现碳捕集与利用，减少碳排放。
[0015]优选的，所述燃煤机组锅炉的给水系统包括给水管道以及依次连接在给水管道上的凝结水泵、低压加热器、除氧器、燃煤机组给水泵、高压加热器；所述凝结水泵的出水口分别连接低压加热器，并通过第一管道连接所述生物质燃烧锅炉，所述生物质燃烧锅炉通过第二管道连接除氧器；所述除氧器的出水口连接燃煤机组给水泵，所述给水泵出口分别连接高压加热器，以及通过第三管道连接所述生物质燃烧锅炉，所述生物质燃烧锅炉通过第四管道连接所述燃煤机组锅炉的水冷壁。
[0016]生物质燃烧锅炉的汽水分为低压及高压两个系统，实现生物质燃烧锅炉的能量综合利用，降低生物质燃烧锅炉热损失，提高生物质燃烧锅炉热效率。
[0017]优选的，还包括用于调节流量的第一流量调门、第二流量调门，所述第一流量调门连接在所述第一管道上，所述第二流量调门连接在所述第三管道上。
[0018]优选的，还包括用于对进入烟囱的烟气进行处理的烟气处理装置，所述烟气处理装置连接在烟气出口管道上，并位于所述烟囱入口之前。
[0019]优选的，还包括用于对进入二氧化碳储存罐的气体进行过滤的过滤装置，所述过滤装置连接在烟气出口管道上。
[0020]优选的，还包括二氧化碳浓度测量装置，所述二氧化碳浓度测量装置连接在所述烟气出口管道。
[0021]优选的，还包括氧气浓度测量装置，所述氧气浓度测量装置连接在所述生物质燃烧锅炉的进气管道上。
[0022]优选的，还包括空气进口管道，所述空气进口管道连接所述烟气再循环风机进口管道。
[0023]本技术的系统可采用空气燃烧技术和富氧燃烧技术，在启动初期采用空气作为助燃剂启动，并可以在厂内纯氧不足或供纯氧设备出现缺陷时，可以隔绝供氧系统，生物质燃烧锅炉可以采用空气燃烧方式，烟风系统流程采用启动阶段，此时生物质燃烧锅炉可
正常运行，降低了生物质燃烧锅炉被迫停炉的机率。
[0024]优选的，所述储氧罐的出气端设有用于调节氧气流量的第三流量调门。
[0025]本技术的优点在于：
[0026](1)本技术的系统生物质与燃煤机组的耦合方式采用汽水侧耦合，该系统包括两个独立的锅炉，生物质在专门的生物质燃烧锅炉中燃烧，所产生热量用于加热燃煤机组的凝结水及锅炉炉水，经加热的凝结水及炉水返回燃煤机组汽水系统中；其中生物质燃烧锅炉采用富氧燃烧技术可实现烟气中二氧化碳的富集，系统配备了二氧化碳捕集和储存设备，从而实现碳捕集与利用，实现燃烧零碳排放，实现CCUS((碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage，简称CCUS)；
[0027](2)生物质燃烧锅炉的汽水分为低压及高压两个系统，实现生物质燃烧锅炉的能量综合利用，降低生物质燃烧锅炉热损失，提高生物质燃烧锅炉热效率；
[0028](3)生物质燃烧锅炉与燃煤机组可以设计共用同一个烟囱，节省费用；
[0029](4)本技术的系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统，其特征在于，包括燃煤机组锅炉、生物质燃烧锅炉，烟囱、二氧化碳储存罐、储氧罐、烟气循环风机，所述燃煤机组锅炉的给水系统与所述生物质燃烧锅炉连接，经所述生物质燃烧锅炉加热后的水由管道进入燃煤机组锅炉的给水系统和水冷壁；所述生物质燃烧锅炉的烟气出口管道上分别连接烟囱、二氧化碳储存罐，位于烟囱、二氧化碳储存罐之间的管道连接所述烟气循环风机，所述烟气循环风机的出口连接所述生物质燃烧锅炉的进气端，所述储氧罐连接所述生物质燃烧锅炉的进气端。2.根据权利要求1所述的带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统，其特征在于，所述燃煤机组锅炉的给水系统包括给水管道以及依次连接在给水管道上的凝结水泵、低压加热器、除氧器、燃煤机组给水泵、高压加热器；所述凝结水泵的出水口分别连接低压加热器，并通过第一管道连接所述生物质燃烧锅炉，所述生物质燃烧锅炉通过第二管道连接除氧器；所述除氧器的出水口连接燃煤机组给水泵，所述给水泵出口分别连接高压加热器，以及通过第三管道连接所述生物质燃烧锅炉，所述生物质燃烧锅炉通过第四管道连接所述燃煤机组锅炉的水冷壁。3.根据权利要求2所述的带碳捕集的燃煤机组耦合生物质发电系统，其特征在于，还包括用于调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志福，邓中乙，马启磊，潘存华，韩磊，方军庭，洪皓月，李冬，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院，
类型：新型
国别省市：