本实用新型涉及一种生物质与电站锅炉烟气综合利用的耦合发电系统。
背景技术：
生物质与电站锅炉直接耦合发电技术是一种将生物质燃料经破碎、干燥后通过燃烧设备进入电站锅炉燃烧利用的技术，该技术可通过现有锅炉改造实现，具有设备投资少、生物质发电效率高、燃料匹配灵活等优点。目前国内只有山东十里全电厂引进国外技术进行了项目改造，仅通过自然干燥的方式控制燃料水分，并采用锅炉送风机余量作为生物质燃料输送介质。
生物质燃料如农作物秸秆的含水率波动可达到15％～50％范围，并且生物质燃料的收集具有明显的季节性，燃料水分含量过高将对生物质破碎设备的运行及出力造成不利影响，同时降低燃料热值，所含水分进入锅炉后还会引起锅炉烟气量增加、排烟温度升高等不利影响。对于600MW等级煤粉锅炉每天能够消耗秸秆量在上百吨以上，仅通过自然晾晒的方式难以保证充足的低含水率生物质燃料供应。
生物质燃料成分与燃烧特性与煤的特性差别较大，一般生物质燃料在200～300℃时就会有挥发分析出，电站锅炉的一、二次风温均在300℃以上，不能直接作为生物质燃料的气力输送介质。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决现有生物质燃料干燥效率较低，锅炉尾部烟气余热利用率较低的问题，提供一种生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统。
本实用新型生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统包括生物质燃料干燥设备、破碎装置、料仓、锅炉、除尘器和烟囱，生物质燃料干燥设备通过第一输送管路与破碎装置的进料口相连，破碎装置的出料口通过第二输送管路与料仓的进料口相连；
烟气旁路的一端与锅炉的进料口相连，烟气旁路的另一端与锅炉排烟抽取管道相连通，在烟气旁路上设置有增压风机，料仓的出料口通过排料管路与烟气旁路相连通，锅炉的出烟口通过出烟管路与除尘器的进口相连通，除尘器的出口通过烟囱进烟管路与烟囱的进烟口相连，在烟囱进烟管路上设置有锅炉引风机，锅炉排烟抽取管道的一端与烟囱进烟管路相连通，锅炉排烟抽取管道的另一端与生物质燃料干燥设备的烟气进口相连通，燃料气力输送管道的一端与锅炉的烟气循环口相连，燃料气力输送管道的另一端与锅炉排烟抽取管道相连通，乏气管路的一端连接到生物质燃料干燥设备的烟气出口上，乏气管路的另一端与出烟管路连通。
本发明利用锅炉烟气余热，为生物质燃料提供充足、廉价的干燥热源，有效降低干燥设备的运行成本，降低锅炉掺烧生物质燃料水分含量，避免生物质燃料对破碎设备和锅炉性能造成不利影响。
通过调节锅炉尾部烟气抽取量和炉膛高温烟气的混合比例能够有效降低生物质燃料含水率，同时因为烟气的低含氧率避免火灾危险的发生，再将携带水分及灰尘的干燥烟气重新送回锅炉烟气处理系统，净化了干燥烟气。
采用锅炉尾部烟气作为破碎后的生物质燃料气力输送介质能够回收尾部烟气余热，同时避免气力输送系统着火；通过调节烟气循环量还能够对锅炉汽温有一定影响，增加锅炉汽温调控的手段，烟气旁路设置增压风机，克服生物质燃料输送系统管路阻力。
控制烟气抽取管道及乏气输送管路内负压，防止烟气泄露。
附图说明
图1为本实用新型生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统包括生物质燃料干燥设备1、破碎装置2、料仓3、锅炉4、除尘器5和烟囱7，生物质燃料干燥设备1通过第一输送管路与破碎装置2的进料口相连，破碎装置2的出料口通过第二输送管路与料仓3的进料口相连；
烟气旁路14的一端与锅炉4的进料口相连，烟气旁路14的另一端与锅炉排烟抽取管道13相连通，在烟气旁路14上设置有增压风机9，料仓3的出料口通过排料管路19与烟气旁路14相连通，锅炉4的出烟口通过出烟管路17与除尘器5的进口相连通，除尘器5的出口通过烟囱进烟管路18与烟囱7的进烟口相连，在烟囱进烟管路18上设置有锅炉引风机6，锅炉排烟抽取管道13的一端与烟囱进烟管路18相连通，锅炉排烟抽取管道13的另一端与生物质燃料干燥设备1的烟气进口相连通，燃料气力输送管道15的一端与锅炉4的烟气循环口相连，燃料气力输送管道15的另一端与锅炉排烟抽取管道13相连通，乏气管路16的一端连接到生物质燃料干燥设备1的烟气出口上，乏气管路16的另一端与出烟管路17连通。
本实施方式结合电厂锅炉工艺路线，提出了一种生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，为生物质燃料提供充足且廉价的干燥热源，降低干燥设备运行成本；为生物质燃料提供气力输送介质，保证燃料输送系统的安全运行；同时提供锅炉汽温调节的手段，提高锅炉效率。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是合格水分燃料皮带输送系统12直接与破碎装置2的进料口相连。
本实施方式通过合格水分燃料皮带输送系统将水分合格的生物质燃料直接送入破碎装置。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是在乏气管路16上设置有第一引风机10。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在燃料气力输送管道15上设置有阀门及仪表检测设备8。
本实施方式通过仪表检测设备监测锅炉抽取烟气的温度、压力及流量等参数。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是在锅炉排烟抽取管道13和烟气旁路14上分别设置有阀门及仪表检测设备8。
实施例：本实施例生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统包括生物质燃料干燥设备1、破碎装置2、料仓3、锅炉4、除尘器5和烟囱7，高水分燃料皮带输送系统11和合格水分燃料皮带输送系统12分别与生物质燃料干燥设备1的进料口相连，生物质燃料干燥设备1通过第一输送管路与破碎装置2的进料口相连，破碎装置2的出料口通过第二输送管路与料仓3的进料口相连；
烟气旁路14的一端与锅炉4的进料口相连，烟气旁路14的另一端与锅炉排烟抽取管道13相连通，在烟气旁路14上设置有增压风机9，料仓3的出料口通过排料管路19与烟气旁路14相连通，锅炉4的出烟口通过出烟管路17与除尘器5的进口相连通，除尘器5的出口通过烟囱进烟管路18与烟囱7的进烟口相连，在烟囱进烟管路18上设置有锅炉引风机6，锅炉排烟抽取管道13的一端与烟囱进烟管路18相连通，锅炉排烟抽取管道13的另一端与生物质燃料干燥设备1的烟气进口相连通，燃料气力输送管道15的一端与锅炉4的烟气循环口相连，燃料气力输送管道15的另一端与锅炉排烟抽取管道13相连通，乏气管路16的一端连接到生物质燃料干燥设备1的烟气出口上，乏气管路16的另一端与出烟管路17连通，在乏气管路16上设置有第一引风机10。
本实施例在锅炉排烟抽取管道13、烟气旁路14、燃料气力输送管道15和乏气管路16上分别设置有阀门及仪表检测设备8。增压风机9位于烟气输送方向排料管路19与烟气旁路14节点的前部。
本实施例生物质燃料干燥设备热源引自锅炉尾部排烟及炉内高温烟气的混合烟气，干燥烟气采用烟气再循环形式，100℃左右的低温烟气从引风机后引出，400℃左右的高温烟气在锅炉尾部烟道引出，混合烟气的流量及温度根据生物质干燥量及水分含量进行调整，干燥后含水分及灰尘的乏气通过新增引风机重新送入锅炉排烟系统，利用锅炉烟气处理系统进行净化。
在烟气抽取管道设置烟气旁路，引出部分烟气作为破碎后的生物质燃料输送介质，将生物质燃料送入锅炉燃烧利用，烟气旁路设置增压风机，克服燃料输送管路阻力。
采用两套生物质燃料输送系统，水分合格的燃料直接送入破碎装置，水分含量高(Mar＞20％)的生物质燃料先送入干燥设备后再送入破碎装置。
技术特征：
1.生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，其特征在于该生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统包括生物质燃料干燥设备(1)、破碎装置(2)、料仓(3)、锅炉(4)、除尘器(5)和烟囱(7)，生物质燃料干燥设备(1)通过第一输送管路与破碎装置(2)的进料口相连，破碎装置(2)的出料口通过第二输送管路与料仓(3)的进料口相连；
烟气旁路(14)的一端与锅炉(4)的进料口相连，烟气旁路(14)的另一端与锅炉排烟抽取管道(13)相连通，在烟气旁路(14)上设置有增压风机(9)，料仓(3)的出料口通过排料管路(19)与烟气旁路(14)相连通，锅炉(4)的出烟口通过出烟管路(17)与除尘器(5)的进口相连通，除尘器(5)的出口通过烟囱进烟管路(18)与烟囱(7)的进烟口相连，在烟囱进烟管路(18)上设置有锅炉引风机(6)，锅炉排烟抽取管道(13)的一端与烟囱进烟管路(18)相连通，锅炉排烟抽取管道(13)的另一端与生物质燃料干燥设备(1)的烟气进口相连通，燃料气力输送管道(15)的一端与锅炉(4)的烟气循环口相连，燃料气力输送管道(15)的另一端与锅炉排烟抽取管道(13)相连通，乏气管路(16)的一端连接到生物质燃料干燥设备(1)的烟气出口上，乏气管路(16)的另一端与出烟管路(17)连通。
2.根据权利要求1所述的生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，其特征在于合格水分燃料皮带输送系统(12)直接与破碎装置(2)的进料口相连。
3.根据权利要求1所述的生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，其特征在于在乏气管路(16)上设置有第一引风机(10)。
4.根据权利要求1所述的生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，其特征在于在燃料气力输送管道(15)上设置有阀门及仪表检测设备(8)。
5.根据权利要求1所述的生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，其特征在于在锅炉排烟抽取管道(13)和烟气旁路(14)上分别设置有阀门及仪表检测设备(8)。
技术总结
生物质与电站锅炉烟气多维综合利用的直接耦合发电系统，本实用新型为了解决锅炉尾部烟气余热利用率较低的问题。该发电系统中的生物质燃料干燥设备、破碎装置和料仓通过输送管路依次连接，烟气旁路的一端与锅炉的进料口相连，烟气旁路的另一端与锅炉排烟抽取管道相连通，料仓的出料口通过排料管路与烟气旁路相连通，锅炉的出烟口与除尘器相连，除尘器与烟囱相连，锅炉排烟抽取管道的一端与烟囱进烟管路相连通，锅炉排烟抽取管道的另一端与生物质燃料干燥设备相连通，燃料气力输送管道的一端与锅炉相连，燃料气力输送管道的另一端与锅炉排烟抽取管道相连通。本实用新型利用锅炉烟气余热，为生物质燃料提供干燥热源，有效降低干燥设备的运行成本。
技术研发人员：刘恒宇;宋纯龙;夏善有;周顺文;关国军;张德龙;范世岩;于溪;董阳
受保护的技术使用者：哈尔滨锅炉厂有限责任公司
技术研发日：.04.18
技术公布日：.12.04
