一种低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统，包括燃煤锅炉系统，其包括带有锅炉烟道（11）的燃煤锅炉（1），还增设有生物质燃烧炉系统：包括带有燃烧炉烟道（7）的生物质燃烧炉（3），生物质燃烧炉烟道中间设有带冷空气进口（8）和热空气出口及管道（6）的空气预热器（4），生物质燃烧炉产生烟气流经空气预热器（4）后送入燃煤锅炉烟道（11）；在生物质燃烧炉烟道外设有进口、出口分处空气预热器前后的再循环烟道（2），再循环烟道上设有循环风机（9）。本发明专利技术避免了生物质释放的Cl对煤粉炉高温受热面的腐蚀，同时利用了生物质中的Cl促进烟气中汞的氧化与颗粒化，达到既避免高温腐蚀又降低单质汞排放目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于电站锅炉上的低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统。本专利技术还涉及采用所述系统的低Cl腐蚀低Hg排放的高Cl生物质与煤共利用方法。
技术介绍
我国电力以燃煤发电为主，但煤是一种不可再生且不清洁的能源，燃烧过程排放出大量的污染物，如煤中含有的微量Hg，这些Hg在煤炭燃烧过程中会释放出来并排放到大气中，对环境造成破坏。生物质是一种可再生能源，利用生物质尽可能多地替代煤炭意义重大。但生物质Cl含量往往比较高，在火电站煤粉锅炉中直接混燃高Cl含量生物质易导致水冷壁、及烟温 高于950°C处受热面(如高温过热器，屏式过热器)产生Cl腐蚀，但燃煤烟气中Cl增多是有利于控制燃煤过程Hg排放的。其机理在于Hg在煤燃烧阶段，煤中的Hg全部以气态单质Hg (Hg°)的形式释放。随烟气不断向受热面放热降温，Hgtl会逐渐被氧化生成氧化态的二价Hg (Hg2+)，煤燃烧产生的飞灰也会吸收部分烟气中的Hg形成颗粒Hg (Hgp)0 Hgp可在电站除尘系统(静电除尘、布袋除尘)中随灰分被捕集下来，Hg2+可被湿法脱硫系统除去。降低燃煤烟气各种形态Hg中单质Hg的比例，是降低Hg排放的关键。因此若能利用生物质中的Cl促进烟气中Hg的氧化与颗粒化，降低Hg排放，同时避免锅炉高温受热面发生Cl腐蚀，就可以尽可能多地利用生物质替代燃煤。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题，就是提供一种低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统。本专利技术所要解决的第二个技术问题，就是提供一种采用上述系统的低Cl腐蚀低Hg排放的高Cl生物质与煤共利用方法。解决上述第一个技术问题，本专利技术采用的技术方案如下—种低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统，包括燃煤锅炉系统，所述的燃煤锅炉系统包括带有锅炉烟道的燃煤锅炉，其特征是增设生物质燃烧炉系统，其包括设有燃烧炉烟道的生物质燃烧炉，所述的生物质燃烧炉烟道中间设有带冷风入口和热空气出口的空气预热器，生物质燃烧炉烟道与燃煤锅炉烟道连通；在生物质燃烧炉烟道外，还设有再循环烟道，再循环烟道的进口、出口分别连通至空气预热器前后的生物质燃烧炉烟道，再循环烟道上设有循环风机。所述的空气预热器的热空气出口至生物质燃烧炉和/或燃煤锅炉。所述的锅炉烟道设有常规省煤器、其它受热面和除尘器，经引风机后至烟囱，所述的生物质燃烧炉烟道连接至燃煤锅炉烟道的省煤器后(此处温度合适)。所述的燃煤锅炉带有煤粉仓，煤粉仓的出口与所述的空气预热器热空气出口一起至燃煤锅炉，所述的生物质燃烧炉带有生物质仓，生物质仓的出口与所述的空气预热器热空气出口一起至生物质燃烧炉。解决上述第二个技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种采用上述系统的低Cl腐蚀低Hg排放的高Cl生物质与煤共利用方法，其特征是H、使生物质输入(生物质燃烧产生的)热量占总燃料输入热量(生物质燃烧放热与燃煤燃烧放热之和)的18% 21% ;I、使生物质燃烧时过量空气系数为I. 2· O ；J、在生物质燃烧炉内不布置受热面；K、使烟气再循环率范围在0.3、. 5，使生物质燃烧炉产生烟气的温度在 800 0C 850 °C 范围；L、煤粉炉尾部不布置空气预热器；M、使生物质锅炉产生的烟气经空气预热器换热降温至350°C ^400oC ；N、使燃煤锅炉尾部受热面省煤器出口烟气的温度在350°C 400°C范围；O、空气预热器处烟气与空气的温差为常规电站煤粉锅炉空预器的5倍。本专利技术的原理及工作过程如下煤粉与生物质在不同的燃烧炉内燃烧，生物质燃烧炉产生的烟气经过空气预热器放热降温后送至煤粉锅炉常规省煤器后，与煤粉炉烟气掺混，生物质烟气中的Cl可以与燃煤烟气中的Hg反应,促进烟气中的单质Hg向二价Hg与颗粒Hg转化，降低单质Hg比例。为避免高温受热面Cl腐蚀，生物质燃烧炉内不布置受热面，并利用烟气再循环的方式控制生物质燃烧炉产生的烟气温度。工作时，使生物质输入热量占总燃料输入热量(生物质和煤粉燃料)的18% ^21%,生物质燃烧时过量空气系数为I. Ti. 0，生物质燃烧炉内不布置受热面。通过烟气再循环方式控制生物质燃烧炉出口烟温，烟气再循环率范围在O. 3^0. 5，在此条件下生物质燃烧炉产生烟气的温度为800°C 850°C，在这样的温度下，生物质释放的Cl不会对受热面产生显著腐蚀。在生物质燃烧炉出口布置空气预热器，利用生物质燃烧产生的烟气来加热煤粉锅炉及生物质燃烧炉燃烧所需的热空气。煤粉炉尾部不布置空气预热器，原来空气预热器位置可布置其它受热面(如低压省煤)，生物质锅炉产生的烟气经空气预热器换热降温至350°C 100°C后，与燃煤锅炉尾部受热面常规省煤器出口的3500C ^KTC烟气混合，这样生物质燃烧释放的Cl不经过高温受热面，不会造成高温受热面Cl腐蚀，并且这些Cl掺混到燃煤烟气中后可与燃煤烟气中的Hg反应，促进单质Hg向二价Hg与颗粒Hg转化，降低燃煤烟气中单质Hg的比例。此外，空气预热器处烟气与空气的温差约为常规电站煤粉锅炉空预器的5倍，在实现同样地换热量条件下，空气预热器换热面积可大幅减少，约为常规电站煤粉锅炉空气预热器面积的1/5。有益效果本专利技术提出一种低腐蚀、低汞排放的高Cl生物质与煤共利用系统，即可利用生物质替代部分燃煤，又可利用生物质中的Cl促进燃煤烟气中Hg的氧化与颗粒化，降低Hg排放，同时高Cl生物质释放的Cl对高温受热面的腐蚀。此外，生物质燃烧烟气不直接与燃煤烟气掺混，直接送入空预器，空气预热器内烟气与空气的温差为常规煤粉锅炉空预器的5倍，在实现同样地换热量条件下，空气预热器换热面积可大幅减少，约为原空气预热器面积的1/5。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明图I是本专利技术系统示意图；图2是本专利技术所用的实验装置图。附图I中标号表示如下1、燃煤锅炉；2、再循环烟道；3、生物质燃烧炉；4、空气预热器；5、生物质仓；6、热空气出口 ；7、生物质燃烧炉烟道；8、冷空气进口 ；9、循环风机；10、煤粉仓；11、锅炉烟道；12、常规省煤器；13、其它受热面；14、除尘器；15、引风机。具体实施例方式如图I所示，本专利技术的低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统，包括燃煤锅炉系统，燃煤锅炉系统包括带有锅炉烟道11的燃煤锅炉I，此外，还增设有生物质燃烧 炉系统，生物质燃烧炉系统包括带有燃烧炉烟道的生物质燃烧炉3，燃烧炉烟道中间设有带冷空气进口 8和热空气出口及管道6的空气预热器4，生物质燃烧炉烟道7出口端与锅炉烟道11连通。在生物质燃烧炉烟道外，还设有再循环烟道2，再循环烟道2的进口、出口分别连通至空气预热器4前后的生物质燃烧炉烟道7，再循环烟道2上设有循环风机9。空气预热器4的热空气出口及管道6连通至生物质燃烧炉3和燃煤锅炉I，锅炉烟道设有常规省煤器12、其它受热面13和除尘器14，经引风机15后至烟囱，生物质燃烧炉烟道7连接至锅炉烟道的省煤器12和其它受热面13之间.燃煤锅炉I带有煤粉仓10，煤粉仓10的出口与空气预热器4热空气出口一起至燃煤锅炉I ;生物质燃烧炉3带有生物质仓5，生物质仓5的出口与空气预热器4热空气出口一起至生物质燃烧炉3。在燃煤锅炉I中燃烧煤粉，在生物质燃烧炉3中燃烧生物质，生物质燃烧炉未布置受热面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低氯腐蚀低汞排放的高氯生物质与煤共利用系统，包括燃煤锅炉系统，所述的燃煤锅炉系统包括带有锅炉烟道（11）的燃煤锅炉（1），其特征是：还增设有生物质燃烧炉系统，所述的生物质燃烧炉系统包括带有燃烧炉烟道（7）的生物质燃烧炉（3），所述的生物质燃烧炉烟道（7）与燃煤锅炉烟道（11）连通；生物质燃烧炉烟道（7）中间设有带冷空气进口（8）和热空气出口及管道（6）的空气预热器（4），生物质燃烧炉产生烟气流经空气预热器（4）后送入燃煤锅炉烟道（11）；在生物质燃烧炉烟道（7）外，还设有再循环烟道（2），再循环烟道（2）的进口、出口分别连通至空气预热器（4）前后的生物质燃烧炉烟道（7），再循环烟道（2）上设有循环风机（9）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷立宝，高正阳，徐齐胜，夏瑞清，曾庭华，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。