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一种燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统及方法技术方案

技术编号:46098856 阅读:19 留言:0更新日期:2025-08-12 18:19
本申请提供了一种燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统及方法,包括燃煤锅炉和氢气燃烧器,氢气燃烧器设置在煤粉燃烧器之上的炉膛中部区域,用于向炉膛的预设区域注入氢气。通过提供喷嘴角度可调的氢气燃烧器,以及根据炉膛的内部燃烧状态,实时调整氢气燃烧器喷嘴在炉膛中的射流角度,优化氢气在炉膛内的燃烧分布,以在燃煤锅炉低负荷运行工况下实现掺氢稳燃降碳,同时又避免了掺氢后潜在的局部高温情况,达到燃煤锅炉深度调峰场景下提高氢气掺混燃烧能源利用效率和使用安全性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及火力发电及深度调峰,尤其涉及一种燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统及方法


技术介绍

1、目前,电力行业是我国最重要的碳排放源,占比达40%以上。随着双碳目标的稳步推进,可再生能源装机量和发电量逐年增加。我国在构建以可再生能源为主体的新型电力系统过程中,煤电机组仍需承担基础保障和系统调节的重要作用。由于可再生能源发电存在着波动性、间歇性和随机性的特点,这就要求煤电机组在深度调峰的同时保持较强的灵活性。

2、氢气作为一种绿色零碳的气体燃料,具有火焰传播速度快、燃烧温度高、最小点火能低、可燃范围广等高反应活性的特点,在煤电机组深度调峰(一般而言,锅炉本身可调节到30%负荷)的时候可用作掺混燃料,不仅有助于维持锅炉低负荷下的稳燃,同时还可以有效降低煤电机组的二氧化碳排放,节省煤炭消耗量。一方面,氢气可通过燃煤机组的谷电制取,降低机组在深度调峰状态的出力;另一方面,氢气也可以通过煤电厂附近风光基地高发时段的弃风弃光电解水制取,以尽可能降低制氢和储运成本,实现氢气的低成本和高效清洁燃烧利用。然而,在现有燃煤锅炉掺氢燃烧技术中,氢气掺混燃烧虽然可以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,包括燃煤锅炉和氢气燃烧器,所述氢气燃烧器与所述燃煤锅炉的第一入口连接,用于向所述燃煤锅炉的炉膛预设区域注入氢气;

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,还包括检测模块和控制模块,所述检测模块设置在所述燃煤锅炉的蒸汽出口和/或烟气出口,用于对所述炉膛内部燃烧状态进行检测,所述控制模块与所述检测模块信号连接,用于根据检测模块的检测结果控制所述活动组件驱动所述喷嘴相对于所述壳体进行转动的角度范围。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,所述检测模块包括温度传感器和烟...

【技术特征摘要】

1.一种燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,包括燃煤锅炉和氢气燃烧器,所述氢气燃烧器与所述燃煤锅炉的第一入口连接,用于向所述燃煤锅炉的炉膛预设区域注入氢气;

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,还包括检测模块和控制模块,所述检测模块设置在所述燃煤锅炉的蒸汽出口和/或烟气出口,用于对所述炉膛内部燃烧状态进行检测,所述控制模块与所述检测模块信号连接,用于根据检测模块的检测结果控制所述活动组件驱动所述喷嘴相对于所述壳体进行转动的角度范围。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,所述检测模块包括温度传感器和烟气分析仪中的至少一种;其中,所述温度传感器设置在所述炉膛出口,用于对所述炉膛中的烟气温度进行检测;所述烟气分析仪设置在所述烟气出口,用于对所述炉膛中的nox浓度变化进行检测。

4.根据权利要求2所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,所述氢气燃烧器还包括驱动电机,所述驱动电机与所述活动组件远离所述喷嘴的一端连接,所述控制模块与所述检测模块信号连接,所述驱动电机根据所述控制模块的控制信号控制所述活动组件动作,并驱动所述喷嘴相对于所述壳体进行转动的角度范围。

5.根据权利要求2所述的燃煤锅炉深度调峰掺氢稳燃系统,其特征在于,所述系统还包括氢气输送模块,所述氢气输送模块包括氢气输送管道,以及依次串接在所述氢气输送管道上的氢气储存装置、氢气流量计、压力传感器、安全阀、紧急切断阀和氢气泄露检测仪;其中,所述氢气储存装置与所述氢气输送管道的入口端连接,所述氢气输送管道的出口端与所述壳体的入口端连接,所述氢气流量计、压力...

【专利技术属性】
技术研发人员:王天天杨福源欧阳明高
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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