生物质与燃煤耦合发电系统优化方案

由第7章所述，生物质耦合燃煤发电主要有三种典型形式，分别为生物质直接燃烧（直燃）耦合燃煤发电、生物质气化耦合燃煤发电以及生物质热解耦合燃煤发电。为充分示例研究，本节以前文所述600 MW燃煤锅炉为基础，构建了生物质耦合燃煤锅炉的三种不同系统：生物质直燃耦合燃煤发电系统、生物质气化耦合燃煤发电系统、生物质热解耦合燃煤发电系统。

8.1.6.1　生物质直燃耦合燃煤发电系统构建

生物质直燃耦合燃煤发电系统在原有燃煤锅炉的基础上，增加了生物质预处理子系统，包括生物质给料系统、生物质干燥系统、生物质破碎系统。在本系统中，生物质原料和煤分别经不同的制粉系统后经不同的燃烧器进入炉膛混燃。本系统对部分煤粉燃烧器进行了适当改造，并采用专用燃烧器对生物质进行给料。本系统利用锅炉排烟余热对生物质原料进行干燥，锅炉燃烧子系统和原有燃煤锅炉子系统保持一致，具体流程如图8-9所示。

图8-9　生物质直燃耦合燃煤发电系统

8.1.6.2　生物质气化耦合燃煤发电系统构建

生物质气化耦合燃煤发电系统如图8-10所示。本系统在传统燃煤锅炉前增加了生物质预处理系统和生物质气化系统（统称为生物质气化子系统）。在本系统中，生物质原料在上吸式固定床气化炉中经空气气化产生热值为5 MJ/m3左右的生物质燃气和固体生物质炭（焦油的生成忽略不计），产生的燃气经单独的燃烧器进入炉膛和煤混燃，产生的生物质炭作为副产品进行收集，燃煤锅炉子系统和原有燃煤锅炉保持一致。(www.xing528.com)

8.1.6.3　生物质热解耦合燃煤发电系统构建

生物质热解耦合燃煤发电系统如图8-11所示。本系统在传统燃煤锅炉前增加了生物质预处理系统和生物质热解系统（统称为生物质热解子系统），生物质原料经热解炉产生气态的不可凝气体、固态的生物质炭、液态生物油三种产物，其中热解产生的液态产物生物油和气态产物不可凝气体进入锅炉后与煤混燃发电。

图8-10　生物质气化耦合燃煤发电系统

图8-11　生物质热解耦合燃煤发电系统

本系统中热解炉与流化床热解炉的不同之处在于，本系统中生物质热解反应所需要的热量由锅炉低温过热器出口的烟气提供，热解产生的生物质炭作为副产品收集，且利用锅炉排烟对生物质原料进行干燥，燃煤锅炉子系统和原有燃煤锅炉子系统保持一致。