[发明专利]一种生物质热解双流化床点火系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于电站锅炉点火新方法技术领域，特别涉及一种生物质热解双流化床点火系统及其工作方法。

背景技术

目前大容量电站锅炉主要点火方式有油枪点火和等离子点火。大容量电站锅炉传统采用油枪直接燃烧重油点火，而等离子点火为近些年发展的新技术。

现在的点火方式主要有：

（1）油枪点火的方式采用油枪直接燃烧重油点火，耗油量很大，一台300 MW机组锅炉全年点火耗油 400 吨，一台600 MW 机组锅炉点火一次需耗油 300 吨。

（2）等离子点火是利用等离子发生器将空气电离为阴、阳粒子，并在其间产生高温电弧，从而直接点燃煤粉的点火技术。等离子点火的方式对煤种的适应性较差，在点燃挥发分较低的贫煤以及劣质煤时仍然存在一定困难。

我国是农业大国，生物质资源比较丰富，每年仅农作物秸秆、薪柴、动物粪便和生活垃圾等4类生物质资源的产量就相当于7.8亿吨标煤能量，比我国2000年总能源消耗量达的50%还多。因此如何有效的利用生物质逐渐引起了人们的关注。

现在的生物质热解设备存在以下问题：

（1）生物质热解形成的半焦密度轻，很少一部分随床料进入燃烧床中，大部分被燃气携带排出，造成了污染和浪费。因此，需要把半焦从燃气中分离出来，送回燃烧器中。

（2）常用的热解器中采用水蒸汽作为流化剂，水蒸汽的转化率不到10%，降低系统效率，而且浪费水蒸汽。

（3）在两个返料阀中，由于以移动床形成的料腿的存在，使得返料阀的流化介质需要较高的压力（大于50 kPa），高温燃气的压力（不大于10 kPa）并不满足，因而不能作为返料阀的流化介质。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种生物质热解双流化床点火系统及其工作方法。

一种生物质热解双流化床点火系统，其由反应装置和锅炉点火装置组成；

其反应装置中燃烧器上部的出口与烟气分离器连接，所述烟气分离器上部设烟气出口，下端通过第一返料阀与热解器的上部入口连接；所述热解器的下部出口通过第二返料阀与燃烧器下部的入口相连；热解器上部的出口与燃气分离器连接；燃气分离器的上端为燃气出口，下端通过热搅龙与燃烧器的下部入口相连；燃气出口分为两条支路，其中一条支路通过高温燃气风机与热解器的底部连接；所述燃烧器的底部设置空气入口，所述第一返料阀和第二返料阀的底部设置水蒸汽入口；

锅炉点火装置中锅炉布置3~5层锅炉燃烧器，分别设置在炉膛的前后墙水冷壁上，每层炉膛的前后墙水冷壁上分别设置4~8只锅炉燃烧器，其中最下层的每个锅炉燃烧器上均设置一个燃气点火器；

最下层锅炉燃烧器距锅炉冷灰斗3~4米，各层锅炉燃烧器之间的间距为2.5~3.5米，每层锅炉燃烧器中各锅炉燃烧器之间的间距为3.5~4.5米；

反应装置中燃气出口的另一条支路与锅炉点火装置中锅炉最下层的燃烧器相连。

一种生物质热解双流化床反应器点火系统的工作方法，其具体方案如下：

生物质给料从燃烧器的下部进入，与空气燃烧后，得到的半焦及烟气进入烟气分离器并分离，半焦下沉通过第一返料阀进入热解器内，烟气从烟气分离器顶部烟气出口排出；生物质给料及半焦在热解器内热解，生成的燃气将小部分半焦带出，并进入燃气分离器；另一部分未完全反应的生物质料通过第二返料阀送回燃烧器循环使用；在燃气分离器内，固体的半焦下沉由热搅龙送回燃烧器内循环使用，燃气从燃气分离器顶部燃气管道送出；向第一返料阀和第二返料阀内通入高温过热水蒸汽，作为两个返料阀的流化介质；从燃气管道送出的燃气一部分通过高温燃气风机送回热解器内，作为热解器的流化介质；高温生物质燃气通过锅炉最下层的燃气点火器进入炉膛内燃烧，燃气燃烧达到煤粉的燃烧温度后点燃从锅炉燃烧器出来的煤粉，从而达到锅炉点火的目的。

燃气采用高温400 ℃输送，能够利用生物质燃气的高温显热。

每只锅炉燃烧器利用的燃气体积流量为4000 m³/h。

本发明的有益效果为：

本发明采用生物质燃气进行大容量电站锅炉点火的新方法，采用较高热值（12 MJ/Nm³~15 MJ/Nm³）的生物质燃气，对大容量电站锅炉点火，生物质热解双流化床反应器系统采用独特的双流化床结构，热解器采用高温燃气作为流化介质，可以得到高热值的燃气，制得高温燃气通过锅炉点火器供大容量电站锅炉点火使用。本发明可以为电厂大容量煤粉锅炉点火阶段提供高温燃气，取代传统的油点火的方式，解决能源紧张的问题。