[发明专利]生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物质能综合利用技术领域，具体是一种生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法。

背景技术

我国是农业大国，农作物秸秆产量约为7亿吨/年，居世界首位。目前，我国秸秆的主要用途是造纸、饲料、农村生活能源（作为燃料使用），还有一部分用来还田造肥，其余的秸秆被废弃或焚烧。成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”，每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城镇环境的罪魁祸首，已成为农村面源污染的新源头。

随着经济的发展，一次能源供应日益紧张，作为可再生可贮运的生物质能源受到了重视，但由于其具有密度低、分布广、含水率波动大等特点，导致其收贮运成本高，利用效率低，一直不能大规模利用。

生物质直燃发电虽取得长足的发展，但排渣含碳量过高，生物质利用率不高，效率偏低。生物质固定床气化发电的生物质气化效率也难以突破70%的效率，而且，由于上述两种方式均需要配置发电量偏小的汽轮发电机组或燃气发电机组，其综合效率更低，为此，国电长源湖北生物质气化科技有限公司一度试验在超临界火电锅炉中将生物质粉碎后直接入炉混烧，发现仍无法解决排渣或飞灰中生物质渣碳量过大的问题，且由此产生了对飞灰大渣综合利用的负面影响以及生物质本身所含的碱金属给发电锅炉带来了隐患。申请人结合上述情况转向寻求高效气化，高效利用燃气的研发。

发明内容

本发明提供一种生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法，提高了生物质气化发电的综合效率，而且相对于当前单一的生物质发电厂，减少了汽轮发电机组或燃气发电机组及输配电系统的投资与运营成本，充分利用现有的高效发电组件，在保证稳发满发的同时减降了石化煤的用量。

本发明所采用的技术方案如下：

一种生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法，生物质经给料机械送入气化炉，同时从燃煤发电锅炉未端的空气预热器来的热风也送入气化炉，生物质在气化炉产生高温燃气；气化炉产生的高温燃气经换热设备换热，将热量传给凝结水带回燃煤发电锅炉内的除氧器；高温燃气经过换热设备被降温到400～450℃后，经引风机升压后送入燃煤发电锅炉最上层煤粉火咀至燃烬风层区间的1500-1600℃的高温区进行燃烧。

如上所述的生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法，利用燃煤发电锅炉未端的空气预热器加热气化用空气，到达气化炉时为300-320℃。

本发明将高效能的超临界发电机组与生物质的气化有机接合，不仅提高了生物质气化发电的综合效率，而且相对于当前单一的生物质发电厂，减少了汽轮发电机组或燃气发电机组及输配电系统的投资与运营成本，充分利用现有的高效发电组件，在保证稳发满发的同时减降了石化煤的用量，由此利于国家总体的能源利用规划向更合理的方向发展。

附图说明

图1是本发明生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法的流程示意图。

图中：1—气化炉，2—换热设备，3—引风机，4—燃煤发电锅炉，5—空气预热器。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图1，本发明生物质气化与燃煤发电锅炉的高效组合发电方法采用的装置有：气化炉1、换热设备2、引风机3、燃煤发电锅炉4以及空气预热器5。

生物质经给料机械送入气化炉1，同时从燃煤发电锅炉4未端的空气预热器5来的热风也送入气化炉1，生物质在气化炉1内进行高温下的空气气化后产生高温燃气。通过利用燃煤发电锅炉4未端的空气预热器5加热气化用空气，到达气化炉1时为300-320℃，有利于充分利用火电厂的烟气残热，可以提高生物质含水率的宽范化（即对生物质的含水率范围放宽），减少了生物质在气化装置中的氧化量，使生物质更高效率地转化为可燃气体，有利用于生物质复杂的气化反应中高发热量的氢能产生。