燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统技术方案

本实用新型专利技术为燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统，包括生物质供给系统，其至少包含烘干机，锅炉后烟道顺次通过空预器、除尘器，还包含第一旁路烟道、第二旁路烟道；第一旁路烟道的入口设置在除尘器出口或低温省煤器入口前，第一旁路烟道的出口设在烘干机入口前；第二旁路烟道的入口设置在烘干机出口与除尘器入口之间。该系统能够利用燃煤机组除尘器的出口烟气或空预器出口烟气，为烘干机提供热量对生物质散料进行预干燥，从而有利于生物质在炉膛内的稳定燃烧，烘干机出口的低温烟气经新增引风机后回到除尘器入口，再经脱硫后进入烟囱排入大气，利用低品位的烟气余热替代了高品位的电能对生物质散料进行烘干，显著降低了用电量和厂用电率。电量和厂用电率。电量和厂用电率。

Flue gas pre drying system of biomass mixed with bulk materials for coal-fired units

【技术实现步骤摘要】
燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统


[0001]本技术属于燃煤机组掺烧生物质领域，特别是一种利用烟气对散料生物质进行预干燥的系统。

技术介绍

[0002]2019年我国火电装机容量占比接近60%，火电机组发电量占比接近70%。我国于2020年提出了2060碳中和目标，为了实现该目标，除了大力发展风电光伏等可再生能源发电外，火电作为目前的基础电源角色也应持续走碳减排的道路。
[0003]由于烟气脱碳技术运行成本较高，且捕集下来的CO2还没有很好的利用途径，因此现阶段燃煤机组大规模脱碳还难以推广。生物质在燃烧及发电利用过程中不产生碳排放，因此燃煤机组中掺烧生物质可以显著降低碳排放。燃煤机组耦合生物质直燃发电技术已被广泛研究，并在欧洲、北美等地得到了大量成功的应用，英国Ferribridge C电厂、Drax电厂、Fiddler
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s Ferry电厂，荷兰Amer电厂等均进行了成功的生物质耦合改造，其中Drax电厂660MW机组已实现了100%纯燃生物质的改造。
[0004]与纯燃生物质发电及燃煤机组烟气脱碳相比，生物质直燃耦合发电在初投资、运行成本、机组效率、灵活性等方面均具有明显的优势，是未来我国火电机组低碳化发展的重要方向。
[0005]生物质燃料包括散料及成型颗粒两种类型，目前我国生物质燃料仍以散料为主。生物质散料一般含水量较高，由于生物质散料直燃耦合的特殊性，散料需要先经过生物质供给系统中的破碎机破碎，然后干燥至含水量小于10%，再经锤磨机磨细后送入送粉管道，常见具体流程如下。
[0006]生物质散料被送入生物质供给系统中的破碎机，破碎机把送来的散料切成不大于10mm的小段；破碎的生物质经过溜槽进入烘干机，烘干后的散料先进入生物质料仓暂存，再经螺旋给料机进入锤磨机，在高速旋转的锤磨机中进一步粉碎，经过滤筛的筛口出来,粉碎至1 mm左右，锤磨机下部的旋转给料阀将生物质碎料送入气力输送管道，经气力输送进入送粉管道或燃烧器。
[0007]烘干机通常利用电加热作为热源，加热空气形成约100℃以上的热风，然后用热风加热生物质散料，通过检测空气中水分的变化，将散料预干燥至含水量小于10%。

技术实现思路

[0008]本技术所要解决的技术问题在于提供一种燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统。
[0009]本技术所采用的技术手段如下。
[0010]燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统，包括生物质供给系统，其至少包含烘干机，锅炉后烟道顺次通过空预器、除尘器，还包含第一旁路烟道和第二旁路烟道；所述第一旁路烟道的入口连接于所述除尘器出口，第一旁路烟道的出口连接于烘干机的烟气入
口，所述第二旁路烟道的入口连接于烘干机的烟气出口，所述第二旁路烟道的出口连接于除尘器入口；或者，当除尘器入口前设置有低温省煤器，所述第一旁路烟道的入口连接于所述低温省煤器入口之前，第一旁路烟道的出口连接于烘干机的烟气入口，所述第二旁路烟道的入口连接于烘干机的烟气出口，所述第二旁路烟道的出口连接于除尘器入口。
[0011]进一步的，所述第一旁路烟道上设有调节阀和关断阀。
[0012]进一步的，所述第二旁路烟道上设有引风机和关断阀。
[0013]本技术所产生的有益效果如下。
[0014]目前大中型燃煤机组排烟温度多数在120
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140℃之间，温度烟气正好适合于作为干燥介质，因此可直接引入烘干机。以某350MW热电联产机组为例，生物质散料含水量为30%。当生物质掺烧比例为10%时，BMCR工况散料掺烧量约为32t/h，要使含水量降低至10%以内，需要热量约4.6MW。而BMCR工况排烟温度122℃，烘干机出口烟气温度按80℃考虑，则锅炉全部排烟可提供约20MW的烟气，即23%的烟气用于烘干生物质散料，考虑到新增的小型引风机电耗，节省的电耗约4.4MW，相当于厂用电率降低1.2%。
[0015]当除尘器入口设置低温省煤器时，除尘器入口烟气温度降低。以配置低温静电除尘器的情况为例，低温静电除尘器入口烟气温度通常在90℃左右，因此该烟温不能作为干燥介质。仍以某350MW热电联产机组为例，利用空预器出口的烟气作为干燥介质，排烟温度122℃，23%的烟气经过烘干机可满足干燥要求。此时由于烟气中含尘浓度相对较高，对于引风机和烘干机等设备的耐磨要求更高。
[0016]在燃煤机组掺烧生物质散料时，利用除尘器出口含尘浓度低的烟气，或低温省煤器前含尘浓度高的烟气，作为预干燥热源，替代电加热，即利用低品位的烟气余热替代高等级的电能，实现节能。
附图说明
[0017]图1为本技术系统未设置低温省煤器的结构框图。
[0018]图2为本技术系统设置有低温省煤器的结构框图。
具体实施方式
[0019]本技术是一种燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统，包括生物质供给系统，生物质散料被送入生物质供给系统中的破碎机72，破碎机72把送来的散料切成小段；被破碎的生物质进入烘干机74进行烘干，烘干后的散料进入料仓75暂存，再进入锤磨机76，在锤磨机76中进一步粉碎，粉碎后的生物质碎料最后通过输送管道进入锅炉1后，顺次通过空预器2、除尘器4，当除尘器4入口设置低温省煤器3时，先经过低温省煤器3、再经过除尘器4进入第一旁路烟道21、烘干机74、第二旁路烟道22，然后再送回除尘器入口，经过除尘器收尘后，再经脱硫后进入烟囱排入大气。
[0020]如图1所示，本实施例的重点在于：对于采用散料生物质掺烧方案的燃煤机组，当除尘器4入口不设置低温省煤器3时，由引风机42提供动力，将利用经过除尘后的烟气从除尘器4出口烟道A点引出烟气，通过第一旁路烟道21送至烘干机74的入口，烘干机74内的烟气对生物质散料进行预干燥，降温后的烟气由引风机42提供动力，从烘干机74的出口进入第二旁路烟道22，然后送回除尘器入口烟道C点，再经过除尘器收尘后排出，其中，调节阀11
调节烘干烟气流量，关断风门12和32起到关断隔离作用。
[0021]如图2所示，本技术的重点在于：当除尘器4入口设置低温省煤器3时，由引风机42提供动力，将烟气从空预器出口至低温省煤器入口之间的B点引出，烟气通过第一旁路烟道21送至烘干机74的入口，烘干机74内的烟气对生物质散料进行预干燥，降温后的烟气由引风机42提供动力，从烘干机74的出口进入第二旁路烟道22，然后送回除尘器入口烟道C点，再经过除尘器收尘后排出，其中，调节阀11调节烘干烟气流量，关断阀12和32起到关断隔离作用。
[0022]本技术中，管路的连接以及相应阀门、风机的设置，可以依据需求进行调整，这是本领域技术人员都可以实现的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃煤机组掺烧散料生物质烟气预干燥系统，包括生物质供给系统，其至少包含烘干机（74），锅炉（1）后烟道顺次通过空预器（2）、除尘器（4），其特征在于：还包含第一旁路烟道（21）和第二旁路烟道（22）；所述第一旁路烟道（21）的入口连接于所述除尘器（4）的出口，第一旁路烟道（21）的出口连接于烘干机（74）的烟气入口，所述第二旁路烟道（22）的入口连接于烘干机（74）的烟气出口，所述第二旁路烟道（22）的出口连接于除尘器（4）的入口；或者，当除尘器（4）入口前设置有低温省煤器（3），所述第一旁路烟道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少华，刘冰，彭红文，王巍，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：