一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统

文档序号:39553712发布日期:2024-09-30 13:19阅读:146来源:国知局

本技术属于煤热解燃烧领域,尤其是涉及一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统。


背景技术:

1、目前,火电厂运行灵活性主要包括快速变负荷、深度调峰及快速启停。其中,火电机组快速变负荷的调节手段在燃煤电厂应用相对广泛。

2、如公开号为cn102323798a的中国专利文献公开了一种火电机组煤层负荷自动控制系统,包括六层煤层、处理模块、启动煤层次序模块及停运煤层次序模块,其特征在于:在升负荷过程中,处理模块根据五个负荷段依次将煤层投运,在降负荷过程中,处理模块通过三个负荷段,依次将煤层停运。

3、但是,目前的调节手段还存在一定的问题。煤粉炉机组在低负荷运行时,由于偏离原设计工况,对机组运行的稳定性、安全性和经济性会产生明显的影响。煤粉炉低负荷运行时,炉膛热负荷将会大幅下降,这会导致燃烧器无法稳定燃烧,煤粉着火困难,甚至出现炉膛熄火的风险。同时,蒸汽参数也会随之下降,有可能导致汽水侧运行安全问题。此外,烟气污染物处理装置也会因为烟温的下降而导致无法正常工作。

4、因此,燃煤锅炉低负荷运行所存在的问题是制约火电机组快速变负荷技术发展的主要因素。所以,提升燃煤火电机组运行灵活性的首先任务是如何实现燃煤锅炉低负荷条件下的稳定燃烧。


技术实现思路

1、本实用新型提供了一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,可以满足新能源并网需求,解决煤粉锅炉低负荷条件下的运行稳定性和安全性的问题。

2、一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,包括流化床加热炉、流化床热解炉、煤粉锅炉、一号旋风分离器、二号旋风分离器、高温除尘器、焦油冷凝器、尾部烟道;

3、所述一号旋风分离器上部的进气口与流化床加热炉上部的烟气出口连接,顶部的排气口与尾部烟道顶部的烟气进口连接,下端的排灰口通过一号返料器与流化床热解炉下部的返料口连接;所述流化床热解炉下部的溢流口通过二号返料器与流化床加热炉下部的返料口连接;

4、所述二号旋风分离器上部的进气口与流化床热解炉上部的烟气出口连接,顶部的排气口与高温除尘器上部的进气口连接,下端的排灰口通过一号冷焦器与煤粉锅炉下部的焦粉入口连接;

5、所述高温除尘器下端的排灰口通过二号冷焦器与煤粉锅炉下部的焦粉入口连接,上部的排气口分别与煤粉锅炉下部的燃气进口和焦油冷凝器的进口连接;

6、所述尾部烟道的下部设有空预器,所述空预器的出气口分别与煤粉锅炉下部的焦粉入口和燃气进口连接。

7、进一步地,所述二号旋风分离器顶部的排气口与高温除尘器上部的进气口之间设有燃气冷却器。

8、进一步地,所述高温除尘器上部的排气口连接燃气风机,通过燃气风机后分别与煤粉锅炉下部的燃气进口和焦油冷凝器的进口连接。

9、进一步地,所述焦油冷凝器设有煤气出口和焦油出口。

10、进一步地,所述焦油冷凝器的煤气出口分为两路,其中一路通过煤气增压风机与流化床热解炉底部的气体入口连接,另一路连接至煤气收集装置。

11、进一步地,所述煤粉锅炉和尾部烟道的上部连通,所述煤粉锅炉炉膛的上部及尾部烟道炉膛共设有若干组受热面,若干组受热面之间串联后与外部汽轮机连接。

12、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

13、1.本系统燃煤锅炉可灵活选用纯半焦或煤气、半焦组合作为燃料,可以满足煤粉锅炉不同运行负荷调节的需求,尤其在低负荷运行条件下,借助煤气易着火且燃烧稳定的特性,可保证系统的安全稳定运行;

14、2.本系统将煤的流化床热解与煤粉锅炉有机耦合,将煤热解产生的煤气、半焦既可作为煤粉锅炉的燃料,又可作为化工原料外供,从而提高了燃料煤的综合利用价值,对提高电厂的经济效益具有重要意义。



技术特征:

1.一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,包括流化床加热炉(1)、流化床热解炉(2)、煤粉锅炉(3)、一号旋风分离器(4)、二号旋风分离器(5)、高温除尘器(9)、焦油冷凝器(14)、尾部烟道(15);

2.根据权利要求1所述的煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,所述二号旋风分离器(5)顶部的排气口与高温除尘器(9)上部的进气口之间设有燃气冷却器(8)。

3.根据权利要求1所述的煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,所述高温除尘器(9)上部的排气口连接燃气风机(12),通过燃气风机(12)后分别与煤粉锅炉(3)下部的燃气进口和焦油冷凝器(14)的进口连接。

4.根据权利要求1所述的煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,所述焦油冷凝器(14)设有煤气出口和焦油出口。

5.根据权利要求4所述的煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,所述焦油冷凝器(14)的煤气出口分为两路,其中一路通过煤气增压风机(13)与流化床热解炉(2)底部的气体入口连接,另一路连接至煤气收集装置。

6.根据权利要求1所述的煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,其特征在于,所述煤粉锅炉(3)和尾部烟道(15)的上部连通,所述煤粉锅炉炉膛的上部及尾部烟道(15)炉膛共设有若干组受热面,若干组受热面之间串联后与外部汽轮机连接。


技术总结
本技术公开了一种煤热解耦合煤粉锅炉灵活变负荷系统,包括:一号旋风分离器的进气口与流化床加热炉的烟气出口连接,排气口与尾部烟道的烟气进口连接,排灰口与流化床热解炉的返料口连接;流化床热解炉的溢流口与流化床加热炉的返料口连接;二号旋风分离器的进气口与流化床热解炉的烟气出口连接,排气口与高温除尘器的进气口连接,排灰口通过冷焦器与煤粉锅炉的焦粉入口连接;高温除尘器的排灰口通过冷焦器与煤粉锅炉的焦粉入口连接,排气口分别与煤粉锅炉的燃气进口和焦油冷凝器进口连接;尾部烟道设有空预器,空预器出气口分别与煤粉锅炉的焦粉入口和燃气进口连接。本技术可以解决煤粉锅炉低负荷条件下的运行稳定性和安全性问题。

技术研发人员:王勤辉,骆仲泱,叶泽浦,王晋权,解桂林,方梦祥
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:20231220
技术公布日:2024/9/29
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