[实用新型]一种循环流化床气化耦合燃煤机组调峰发电系统

说明书

本实用新型公开了一种循环流化床气化耦合燃煤机组调峰发电系统，包括气化系统和燃煤锅炉系统，气化系统主要包括流化床气化炉和旋风分离器，燃煤锅炉系统主要包括燃煤锅炉、省煤器、SCR脱硝装置和独立燃烧室；气化原料在流化床气化炉内气化，生成的可燃气体经旋风分离器进行气固分离，除尘后的可燃气体分两路送入燃煤锅炉系统，一路送入独立燃烧室中充分燃烧产生辅助加热烟气，另一路送入燃煤锅炉直接燃烧，燃煤锅炉产生的烟气经省煤器后与所述辅助加热烟气混合后进入SCR脱硝装置。根据锅炉负荷高低，调整气化系统与燃煤锅炉系统的耦合方式，以保障该耦合发电系统在高低负荷下都能够稳定运行并保障尾部烟气SCR装置的脱硝效果。

技术领域

本实用新型涉及煤及生物质气化领域，具体涉及一种循环流化床气化耦合燃煤机组调峰发电系统。

背景技术

我国有大量的大型燃煤电厂由于容量富余以及用电负荷的变化，需要调峰运行，即锅炉机组低负荷运行。然而目前燃煤锅炉低负荷运行面临的一大问题是，低负荷工况运行时，烟气温度较低，无法达到SCR脱硝系统的脱硝要求，从而导致脱硝效果得不到保障，燃煤电厂的灵活性调峰能力受到限制。另一方面，我国作为农业大国，每年都会积存极大数量的生物质原料却无法得到有效利用，其中部分被简单焚烧处理，能源利用效率低下且加重环境污染，且生物质的单独燃烧或气化利用受到燃料特性、资源分布及其物流成本限制，难以实现大规模集中高效利用。因此生物质能源的高效合理利用及能源产业污染排放问题是摆在全世界能源专家面前的一项技术难题。

生物质气化耦合大型燃煤电厂混燃发电技术是生物质资源大规模高效、洁净利用的重要途径之一。该技术是指气化原料在常压下发生部分氧化还原反应并生成CO、H₂、CH₄和其他碳氢化合燃气的过程。

循环流化床气化炉操作气速范围在鼓泡流化床和气流床之间，具有较大的滑移速度，炉膛内物料会在气化剂作用下自由运动，呈现流化态；循环流化床气化炉烟气出口设有分离器，可将气化气内所携带的飞灰和炭粒分离出来，并返料至气化炉进行二次反应，以提高碳的转化率。CFB气化炉具有炉膛温度分布均匀，气化速度快，处理量大，气化效率高的特点。

燃煤电厂无法实现灵活性调峰的具体原因在于：低负荷运行工况时，一方面炉内煤粉燃烧器着火和稳定燃烧困难，影响锅炉稳定安全运行，另一方面进入SCR脱硝装置的烟气温度过低无法实现较好的脱硝。实际生产中，发电机组可能处于各种负荷之下，低负荷下(如20％～30％)燃烧发电烟气温度处于300℃以下。而当前电力行业使用的选择性催化还原技术(SCR)中采用的催化剂工作温度要求一般在300℃-400℃之间，因此，一旦处于低负荷工况，SCR脱硝效果就无法达到NOx排放控制要求。由此可见，通过生物质/煤气化耦合大型燃煤机组实现低负荷灵活性调峰的发电技术，是解决上述问题的有效方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种循环流化床气化耦合燃煤机组灵活性调峰发电系统，根据锅炉负荷高低，调整气化系统及其所产生的燃气与燃煤锅炉系统的耦合方式，以保障该耦合发电系统在高低负荷下都能够稳定运行并保障尾部烟气SCR装置的脱硝效果。

一种循环流化床气化耦合燃煤机组调峰发电系统，包括气化系统和燃煤锅炉系统，气化系统主要包括流化床气化炉和旋风分离器，燃煤锅炉系统主要包括燃煤锅炉、省煤器、SCR脱硝装置和独立燃烧室；

气化原料在流化床气化炉内气化，生成的可燃气体经旋风分离器进行气固分离，除尘后的可燃气体分两路送入燃煤锅炉系统，一路送入独立燃烧室中充分燃烧产生辅助加热烟气，另一路送入燃煤锅炉直接燃烧，燃煤锅炉产生的烟气经省煤器后与所述辅助加热烟气混合后进入SCR脱硝装置。