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干货欧洲大型燃煤锅炉耦合生物质发电技术介绍

时间: 2024-01-18 来源:客户见证

  在现有的燃煤锅炉中安装新的生物质混烧专用燃烧器。对于很多电厂来说,维持现有的煤粉燃烧能力是一个很好的选择。对于这种技术,有许多技术难题及商业风险需要研究,如:

  新燃烧器的位置将对现有的煤粉燃烧系统及锅炉的效率都有很大的影响。这还可能为锅炉的运行带来潜在的风险,因此就需要对新燃烧器的位置做仔细的评估。

  生物质的直接燃烧技术很复杂,包括其燃烧机理及其与锅炉控制的关系,而且安装成本很高。

  将预磨后的生物质直接喷入当前的煤粉燃烧器,这需要对当前燃烧器进行很大的改造。改造成本比较高,而且在技术上也存在很大风险。但如果考虑到生物质燃料可能会堵塞煤粉输送系统,尤其是煤粉分离器、煤粉分配器及煤粉燃烧器,对某些生物质燃料来说,采用改造燃烧器的方法可能是一个合适的选择。

  生物质送入炉膛的位置及配套的截止阀和相关设备等都在燃烧器平台上,易于观察与维护;

  由于该位置接近炉膛,因此减少了研磨后的生物质颗粒进入煤粉管道所带来的风险;

  把生物质送入输煤管道或者直接把其输入燃烧器,所以都需要一个高灵敏度的生物质分离驱动阀,该阀可以把生物质输送系统与磨煤机及点火系统迅速地分离。如果总系统能够正常运行,把生物质喷入输煤管道的方法具有很多的优势:

  B锅炉和磨煤机能够单独做正常的煤粉发电,直到所有的燃烧及锅炉系统都改造完成后才会引入生物质燃烧系统;

  C利用这种方法,生物质与煤粉的燃烧产物混合得很好。这在某种程度上预示着由于生物质燃烧产物积累而在炉膛及锅炉内产生的带状沉积和腐蚀带所引起的危险将被减少。

  在最新的系统中引入了生物质供给率的自动控制,当使磨煤机切换到混烧时具有恢复调节功能。

  2005年,欧盟碳开始交易体系开始运行,如今,这一系统已涵盖欧洲国家11000家发电厂、工厂以及绝大多数的航空公司,覆盖 欧洲45%的温室气体排放量,变成全球上最大的碳排放交易市场。欧洲的电厂开展了各种方式的CO2深度减排工作。2017年全国7个碳排放权交易市场全面启动运行,并正式印发《全国碳排放交易市场建设方案》。

  对国外大型燃煤锅炉生物质混烧技术应用很成熟的国家(英国等国家)典型的大型燃煤锅炉生物质耦合燃烧技术运作情况进行调研、采取的主要工艺分析及研究结论如下:

  4.1大型燃煤锅炉混烧生物质技术在英国、美国、芬兰、丹麦、德国、奥地利、西班牙和许多国家应用较多,电厂装机容量最高达1100MW,并有多个大型燃煤锅炉实现耦合生物质发电的应用业绩。

  4.2自2007年以来,在荷兰的燃煤发电厂,耦合生物质10%(重量百分比)的燃烧已经很普遍。2010年以后提高耦合比例,实现 600MW机组10~15%(重量百分比)的生物质耦合燃烧,600MW以下机组实现15~35%(重量百分比)的生物质耦合燃烧,10~30MW的独立工业单元超过35%(重量百分比)的生物质耦合燃烧。

  而英国近年来生物质耦合燃烧技术发展表明:大型燃煤锅炉可实现自由比例的生物质燃料(0~100%)给锅炉提供热量。可实现100%的生物质燃料,不再烧煤。

  英国是目前世界上燃煤火电机组生物质混烧技术发展领先的国家,实现了三代技术的跨越,部分大型燃煤火电机组实现了“煤改生物质”燃烧。可以让我们学习和借鉴。

  欧洲大型燃煤锅炉耦合生物质发电技术发展路线目前可归纳为生物质颗粒=》生物质磨机=》管道分配系统=》煤粉管道,尽管生物质耦合燃烧技术有难以计量方面的缺点,但我们大家都认为解决该问题后将是大型燃煤锅炉生物质混烧技术发展的主要方向,能轻松实现大型锅炉各种比例耦合燃烧技术应用,同时具有成熟、可靠、安全的特点,该技术在国际上已得到广泛应用。

  国外有15%、40%、100%耦合生物质发电的技术。结合具体项目的燃料供应、资金,运行维护习惯,以及我国电厂的情况,我们大家都认为40%耦合生物质发电技术比较适合于我国,即在电厂内或紧挨电厂建设燃料预处理工厂进行烘焙和研磨;然后通过大管道输送到锅炉附近,再通过管道分配系统均匀分配到煤粉管道。该方案生物质燃料预处理比较独立,生物质耦合比较较高(可达热值比例40%),电厂的改造较小,便于项目投资、建设和运行管理。

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