[发明专利]一种燃煤耦合生物质热解的多联产工艺

说明书

一种燃煤耦合生物质热解的多联产工艺，属于生物质能利用技术领域，实现了进一步提高生物质能利用率的目的，它包含利用循环流化床锅炉的尾部烟道入口处引出的高温烟气经调整温度后对生物质进行绝氧热解；本发明用于生物质能利用。

技术领域

本发明属于生物质能利用技术领域，具体涉及一种燃煤耦合生物质热解的多联产工艺。

背景技术

生物质能属再生能源，但是目前对生物质能的利用率不高，现状如下：

目前生物质燃烧发电是生物质能利用的主要方式，但因生物质电厂受生物质收集半径的限制，导致电厂规模较小并且功能单一，供热及热电联产机组都很难获得经济效益，同时燃烧生物质的锅炉需要特殊设计，导致锅炉设备设计、制造成本相对较高，相对于常规燃煤锅炉，更容易出现结焦、爆管等问题，很难实现长期稳定运行，一般一个季度就需要停炉进行检修和维护。

而且，直接燃用生物质锅炉运行经常出现问题，并且受生物质种类和品质的影响较大，因此，有的大型电厂采利用了生物质气化耦合燃煤锅炉的发电形式，工艺路线是采用流化床锅炉将生物质进行气化，气化后的热解气送入燃煤锅炉燃烧发电，虽然该种工艺可有效避免生物质直接燃烧发电造成锅炉受热面结焦和爆管等现象的发生，锅炉长期稳定运行不会受到影响，但是生物质气化后炭产物品质低，很难再次利用，生物质能的整体利用率较低，不能实现生物质能高效资源化利用，导致该种形式的燃煤锅炉耦合生物质气化发电工艺失去了应用的市场。

为了实现生物质能资源化利用，科研机构针已经对生物质气化或热解多联产工艺进行了小规模的示范，生物质气化工艺采用的生物质不完全燃烧形式，利用生物质自身部分燃烧提供热量实现气化过程，该种形式产生生物质油、炭和气品质相对较差，而生物质热解在高温绝氧的条件下进行热裂解反应，因此生物质热解产生的油、炭和气的品质相对较高，但一般产生的气体基本用于维持生物质热解所需要的热量。上述两种工艺如进行多联产发电，需要投资内燃机发电机组或小型燃气蒸汽联合循环机组，整体投资相对较高，在没有合适应用场景条件下很难获得经济效益，并且生物质气化气因含有焦油，导致内燃机或燃气轮机不能长期稳定运行，为了获得满足内燃机运行的气化气品质，需要增加燃气净化系统，不但投资高，由此产生的废水的处置仍然是难以解决的问题。为了避免这样问题的发生，可采用小型燃气锅炉配套蒸汽发电机组，但是此种方案不但复杂，并且投资更大。综上可见目前不论生物质气化或热解工艺与内燃机、燃气轮机或蒸汽联合循环匹配，与生物质直接燃烧相比较均不具有竞争力，因此生物质气化和热解多联产工艺也没能得到大规模的商业推广。

为了实现进一步提高生物质能的利用率而研发本方案。

发明内容

本发明的目的是为了实现进一步提高生物质能利用率的目的，提供了一种燃煤耦合生物质热解的多联产工艺，其技术方案如下：

一种燃煤耦合生物质热解的多联产工艺，它包含利用循环流化床锅炉的尾部烟道入口处引出的高温烟气经调整温度后对生物质进行绝氧热解。

本发明的有益效果为：不需要单独设置绝氧热解装置的燃烧供热系统就能实现生物质绝氧热解，且热解温度便于调节，容易实现智能控制，热解产物不但品质高，且比例在一定范围内可以实现准确调控；因生物质的热解不需要单独设置燃烧系统，系统安全性更高，热解产物除了能送入炉膛参与燃烧以外，还有较多合适的应用场景，系统经济性好，并且避免直接燃烧生物质而导致锅炉受热面结焦或爆管，锅炉无需进行改造；绝氧热解所需的水、气、电和烟气处理系统均可利用电厂公用系统，不需另设，整个系统投资远低于单独建设生物质热解多联产系统，有利于生物质资源化利用，大幅提高经济效益；尤其在电厂参与调峰期间，根据调峰深度，将锅炉尾部烟道内烟气的部分热量进行生物质热解多联产，降低了尾部烟道内受热面吸热量，有效防止炉内受热面出现过热超温的现象，通过销售生物质热解炭、油和气获得经济效益，在达到碳减排目的同时，实现了生物质深度资源化利用，获得了更好的经济效益；燃煤耦合生物质热解的多联产工艺简单可靠，系统占地面积小，便于现场布置和安装，既可以大规模单套安装，也可小规模多套安装；此工艺也可以适用于生活垃圾、废旧轮胎及油田油泥的热解。