[发明专利]一种生物质直燃烟气耦合发电方法及其系统

说明书

本发明提供一种生物质直燃烟气耦合发电方法及其系统，包括将含生物质的物质送入直燃锅炉燃烧产生烟气以及将燃烧后的烟气输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉炉膛产生的烟气混合，从而利用燃煤机组发电。本发明提供一种生物质直燃烟气耦合发电方法及其系统，与现有技术方案相比，本发明采用普通直燃锅炉(炉排炉或流化床锅炉)燃烧生物质，没有高参数部件，不布置或少量布置受热面，制造工艺简单，成本低，能够满足更高的环保要求。通过测量生物质燃烧烟气的流量、成分和温度可用来计量生物质燃烧产生的热量，从而核算生物质发电量，方便进行电费结算。

技术领域

本发明涉及一种发电方法，特别涉及一种生物质直燃烟气耦合发电方法及其系统。

背景技术

当前，我国利用含生物质的物质(包括废弃物)长期采用直燃发电技术，由于机组容量小、参数低，该技术发电效率一般都很低，即便国家对生物质发电给予很高的上网电价，生物质发电厂仍然经常难以实现盈利，也不能切实解决秸秆田间焚烧致霾的初衷。人们已经在利用现役大容量、高效率的电站燃煤机组，进行生物质耦合发电，这样，可以大幅提高生物质能的利用效率，降低排放，同时还有很好的经济效益。目前，生物质与煤电的耦合发电有以下几种主要技术方案：

一是生物质与煤直接混合后通过电站制粉系统进入锅炉燃烧。这种方案在国内外已经有多台机组在投运，其主要问题是生物质燃烧发电产生的电量难以计量，掺烧生物质的燃煤电厂无法享受生物质发电电价，制约了国内电厂掺烧的积极性。该方案对生物质的适应性差，燃烧不完全损失大，且生物质直接在电站锅炉内燃烧还会给锅炉水冷壁带来腐蚀危险。

二是生物质气化耦合发电。这种方案是通过气化炉将生物质气化后产生的可燃气体送入燃煤锅炉混烧，该方案解决了生物质计量的问题，在国内也有成熟应用案例。该方式需要另外建设生物质气化炉，投资成本大，运行要求高。另外，气化炉对生物质的性状也有较高的要求，很多生物质品种难以得到应用。

三是生物质直燃后产生高温高压蒸汽并入现有燃煤电厂蒸汽管道中进行耦合发电。这种方案需要建设小型高参数生物质直燃锅炉来匹配大型电站燃煤机组，制造成本高，运行复杂。另外，在电站燃煤机组调峰调频的同时也需要该小型生物质锅炉蒸汽参数跟随进行调整，其控制响应速度和调节能力都将成为很大的问题。

发明内容

本发明提供了一种生物质直燃烟气耦合发电方法及其系统，通过在现有高效电站燃煤机组旁建设生物质直燃锅炉(该锅炉可以不布置或少量布置受热面)，将生物质燃烧后产生的热烟气直接送入燃煤电厂的锅炉炉膛，与现有锅炉的烟气混合在一起，从而利用现有的燃煤机组进行高效发电。由于利用了燃煤机组的烟气净化系统，生物质处理过程能够满足更高的环保要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供的一种生物质直燃烟气耦合发电方法包括：

将含生物质的物质送入直燃锅炉燃烧并产生烟气；以及

将所述烟气输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉产生的烟气混合，从而利用燃煤电厂的燃煤机组进行发电。

进一步，将所述燃烧后的烟气降温；

再进一步，所述降温通过一热交换器将燃烧后的烟气进行降温。

再进一步，所述降温通过引入外界低温空气使其与所述燃烧后的烟气进行混合。

进一步，所述烟气输送采用一风机推送。

进一步，所述烟气输送采用负压方式。

一种生物质直燃烟气耦合发电系统，它包括：

一包括锅炉和发电机部分的燃煤电厂；

一用来燃烧含生物质的物质并产生烟气的直燃锅炉；以及

将燃烧后的烟气通过一烟气输送管路输送到一燃煤电厂的锅炉炉膛并与所述锅炉炉膛产生的烟气混合的烟气输送装置。