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【技术】大型煤粉电站锅炉直接掺烧生物质研究进展

发布时间:2021-10-26 11:59:51          来源:admin        

为提高生物质在大型煤粉电站锅炉直接掺烧的安全性和经济性,分析了多种典型生物质与典型煤种的煤质及燃烧性能差异,论述了掺烧生物质后对锅炉主机及辅机的设备适应性及运行的影响。结果表明,生物质具有水分高、密度低、挥发分和氧含量高、硫含量低、环保性能好等优势。大型煤粉电站锅炉掺烧生物质时,需充分考虑掺烧生物质对机组设备的适应性及运行参数的影响,重点考虑生物质的全水分、发热量、灰熔融温度和灰成分中Fe2O3CaO、MgO和K2O等碱性氧化物对燃料制备、储存和输送,锅炉效率,制粉系统出力,带负荷能力及锅炉的结渣、沾污和腐蚀等影响。通过优选生物质种类,掺烧5%~10%的成型生物质对大型煤粉电站锅炉主机、燃烧系统、制粉系统及其他辅机系统运行无明显影响。综合考虑技术可行性、经济性及运行安全性,采用①独立喷燃工艺即利用锅炉备用制粉系统实现生物质独立掺烧的经济性更高。为防止生物质燃烧器的烧损,要求磨制生物质燃料的磨煤机进口风温在100℃以内,以保证磨出口一次风温不超过50℃,以40~45℃为宜。当生物质比例低或掺烧时间短时,可考虑②共磨掺烧方案,但需严重控制生物质自燃,确保生物质掺烧的安全性。因此通过优选生物质种类和掺烧方式、控制掺烧比例、优化运行参数等可保证大型煤粉电站锅炉直接掺烧生物质的安全运行。在大容量高参数的煤粉锅炉上直接掺烧生物质具有投资和占地面积少、无或少量设备改造、热效率高、掺烧不受季节影响等优势,目前制约其大规模推广应用的主要原因是生物质不受人工干预的准确计量。

生物质是世界上第四大能源,其主要特点是可再生、硫含量低,能有效降低烟气中SO2浓度,且实现CO2零排放,是一种清洁的低碳燃料。生物质发电兼具经济、生态与社会等综合效益,可缓解日益突出的能源短缺与环境恶化问题。我国《可再生能源中长期发展规划》报告提出,2020年可再生能源消费量争取达到能源消耗的15%,并实施了生物质发电优惠上网电价以及燃煤机组掺烧生物质补贴电价等相关配套政策。国家发布了《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》,要求依托现役煤电高效发电系统和污染物集中治理设施,兜底消纳生物质资源,促进煤电的低碳清洁发展。

近年,国内纯燃生物质发电迅速发展,但存在燃烧效率低、发电成本高、锅炉受热面结渣沾污和高温腐蚀、设备可靠性差等技术难题,严重影响了生物质发电企业的可持续发展。在大型煤粉电站锅炉掺烧生物质可通过有效控制手段避免前述直燃锅炉存在的问题,目前主要分为间接掺烧和直接掺烧2种。间接掺烧技术是将生物质气化后的燃气送入煤粉锅炉燃烧,该技术的原料适应性较广,能避免炉内结渣和腐蚀等现象,但新建设备较多、投资相对较高。直接掺烧即在燃烧侧实现混烧,将生物质燃料处理成可与煤粉混烧的状态直接送入炉膛混烧。在大容量高参数的煤粉锅炉上直接掺烧生物质具有投资和占地面积少、设备改造少或无、热效率高、掺烧不受季节影响等优势,值得大力推广。

8858cc永利皇宫登录认为:煤粉毕竟是化石能源之一,不是一种清洁能源,而且不可再生。在日益增长的煤价面前,生物质燃料价格显得娇贵,甚至唾手可得。每年大自然产生的生物质燃料,主要是林业(伐木残渣、木材加工残渣、薪材等),它们被做成木质颗粒成为能量的载体,而农业的粮食作物秸秆每年将达到6~8亿吨,燃烧上述燃料是人类用火以来,对自然资源的深刻认识与利用。优先淘汰劣质燃煤锅炉,是现代环境发展提出的分步走,与其花更多的时间在研究燃煤锅炉掺烧生物质上,倒不如花更多时间在改善纯燃生物质气化炉上,提高燃烧效率、降低生产成本、改善锅炉受热面结渣沾污和高温腐蚀、让设备可靠性更高等技术问题上,让生物质相关企业得到可持续发展,标本兼治。