[发明专利]煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法

说明书

本发明涉及一种煤粉‑生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法。常规生物质‑煤粉耦合锅炉为秸秆和稻壳空气气化后生成燃气，使得秸秆等生物质气化燃气燃烧后的较清洁和可二次利用气体和煤粉燃烧后生成的含有P、S和NOX的有害性的废气。本发明组成包括：煤粉锅炉尾部烟道（1），所述的锅炉尾部烟道通过管路与秸秆发酵系统（2）连接，烟气在所述的锅炉尾部烟道经过还原段、吸附分离段产生较为纯净的高温高压N₂，所述的秸秆发酵系统中的秸秆在发酵炉产生的发酵气通过甲烷反应釜和CO吸附反应釜后产生较为纯净的高温高压H₂，二者汇聚在氨合成塔中进行工业合成氨。本发明用于煤粉‑生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法。

技术领域：

本发明涉及一种煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法。

背景技术：

常规生物质-煤粉耦合锅炉为秸秆和稻壳空气气化后生成燃气（主要成分N2+CO+CO2+H2O），通过燃气管道通入煤粉锅炉炉膛和煤粉在燃烧器处进行掺烧，属于炉膛烟气耦合，该种燃烧方式使得秸秆等生物质气化燃气燃烧后的较清洁和可二次利用气体(高温N2、CO和水蒸气)和煤粉燃烧后生成的含有P、S和NOX的有害性气氛混合而成为废气，统一进行脱硫脱硝处理，造成热能和清洁气体的浪费。

同时，P、S等气氛能使N₂和H₂在工业合成氨过程中的催化剂铁触煤永久失效，造成不能二次利用的现实，基于上述背景条件，亟待设计一种新型煤粉-秸秆耦合发电锅炉。

发明内容：

本发明的目的是提供一种煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法，具体是应用于秸秆气化和发酵循环发电并合成氨的煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造方案，以蒸汽耦合方式代替炉膛烟气耦合。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法，其组成包括：煤粉锅炉尾部烟道，所述的锅炉尾部烟道通过管路与秸秆发酵系统连接，烟气在所述的锅炉尾部烟道经过还原段、吸附分离段产生较为纯净的高温高压N₂，所述的秸秆发酵系统中的秸秆在发酵炉产生的发酵气通过甲烷反应釜和CO吸附反应釜后产生较为纯净的高温高压H₂，二者汇聚在氨合成塔中进行工业合成氨。

所述的煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合改造的方法，所述的煤粉-生物质锅炉蒸汽耦合方式为为蒸汽耦合，烟气分离，该方法包括如下步骤：

首先是燃气通过燃气管道进入到煤粉锅炉尾部烟道内部，生物质燃气加热受热面后产生的水蒸气或者是汽水混合物，通过蒸汽管道汇集到煤粉锅炉的水冷壁上集箱，共同通过煤粉锅炉过热器，而秸秆气化产生的燃气，其主要成分为N₂+CO+CO₂+H₂O，通过燃烧产物主要为50%N₂+38%CO₂+10%H₂O，该气体先通过所设计炉膛的还原段经热触煤充分还原变为50%N₂+45%CO+少量H2，该气体再经过吸附分离段，持续加压进行吸附的吸附剂通过履带持续通过尾端炉膛，调整履带速度在炉膛内充分吸附CO后出炉膛，并经减压释放所吸附CO，该部分CO重新汇集到燃气管道和秸秆气化燃气一起金入炉膛成为燃气，经分离后的高温高压N₂经过调温调压后进入氨合成塔，与另一侧秸秆发酵产生的H2进行工业合成氨，输出附加产品氨；

另一侧为秸秆发酵罐产生的CH₄，进入甲烷反应釜中和H₂O充分反映生成CO+H₂，CO经相同方法进行吸附分离重回主燃气管道，余下较纯净高温H₂经调温调压后进入氨合成塔与N₂进行工业合成氨，输出附加产品氨。

有益效果：