专业 | 欧洲大型燃煤锅炉耦合生物质发电技术介绍-第3页-北极星火力发电网

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Tilbury电厂事故分析：

A生物质燃料处理过程中及运输、储存区域（如灰斗、料仓）的粉尘水平较高。

B木材颗粒的点火、燃烧特性和煤相近，木屑由于水分较低，相比燃煤粉尘，流动性更强。

C如果木屑遇到火源，可能引发自燃，产生大量的烟和CO，并难以扑灭。

解决方案：

在设计阶段考虑扑灭料仓内木材颗粒自燃的方法。

当检测到料仓和灰斗内自燃发生时，设法减少破坏原料及将其暴露给更高氧含量水平的可能性。

电厂下一步升级计划

电厂的第一阶段改造于2013年中期结束。第二阶段改造将对电厂进行重大升级改造以符合新电厂环境标准，并延长电厂工作寿命至2027年。

2.3.2英国Drax电厂耦合生物质发电技术改造项目

Drax电厂6×660MW机组。前3台机组1974年投运，后3台1986年投运。现在锅炉均改造成有单独生物质磨制和燃烧的锅炉，是世界上总容量最大的采用单独生物质处理、磨制和燃烧的耦合生物质燃烧的燃煤电厂。

2004年第一次改造---Drax电厂3号660MW机组改造：

生物质颗粒磨制后直接进入锅炉燃烧

2008年第二次改造---Drax电厂6X660MW机组全部改造

对全部6X660MW机组完成了10%BMCR热量生物质改造。

生物质混烧项目通过在煤粉处理系统中预混生物质和煤粉，并将混合后的燃料送入磨煤机和燃烧系统。通过这一途径混烧率上限约可达输入热量的10%，并且在此水平上，混烧对锅炉电厂运行和性能的影响适中。

2011年第三次改造---Drax电厂单台660MW机组60%热输入改造

2011 年，完成2、3、4号机组生物质耦合燃烧均切换到1号机组使之达到60%热输入。

经过多次改造,系统的设计及性能都在不断地发展。其引入了根据出力要求直接完成生物质供给量的自动控制，使磨煤机切换到混烧时具有恢复调节功能。

三、欧洲大型燃煤锅炉耦合生物质发电主要技术路线

3.1欧洲最初总结出的生物质耦合发电主要技术路线

3.1.1方案1

将生物质颗粒送入磨煤机中反复碾磨，并将碾磨好的生物质输送至已有的点火系统。该方案在北欧一些小型煤粉炉系统中成功开展。

3.1.2方案2

是在煤粉处理系统中，将生物质与煤粉按照比例进行预混，在现存燃煤系统中进行混合燃料的研磨和燃烧。该方法所需增加的投资不高且实现相对容易。由于适用生物质原料供应安全性问题，或者政府补贴资助或其他财政鼓励混烧计划的政策的长期安全使用等想法，该方法是火电厂的运行人员最初开始耦合燃烧技术时常用的方法。

3.1.3方案3,4和5

包括预研磨生物质直喷煤粉燃烧系统。例如，喷入煤粉管道、改造燃烧器或者新型专用生物质燃烧器。这些方案涉及更高的资本投资，但是混烧比例比方案2要高很多。英国及北欧国家已经完成了很多利用预磨生物质直喷混烧技术的生物质利用项目。可以使系统在更高的生物质混烧比率工作。

在英国及其它国家已有有这些系统的设计及运行经验，为新一代的生物质耦合系统的发展提供了技术支持，为改造现在或者新建项目奠定基础。所有相关的耦合技术都会把生物质研磨至合适的颗粒大小分布以实现高效的煤粉火焰燃烧，同时也都会利用气力输送将预磨的生物质颗粒从磨煤机送入炉膛。这种方法可以作为改造及新建具备生物质耦合发电的燃煤电厂工程的优先选择。

3.1.4方案6

包括在专用机组的生物质气化，通常空气在大气压下吹进，在煤粉锅炉中混烧。在产生气体进入煤粉锅炉中燃烧前可净化或者不净化。这种生物质混烧方法在北欧少量的电厂中采用。

3.2新技术路线

欧洲公司近年来根据其在英国、韩国、美国多台500MW~660MW燃煤电厂耦合生物质燃烧改造项目的经验，提出以下大型燃煤锅炉生物质耦合发电技术路线。

①生物质磨和生物质燃烧器. 实现100%烧生物质燃料

②生物质磨和独立的燃烧器. 耦合5~40%的生物质能量输入

③生物质磨和共用的燃烧器，耦合5 ~40%的生物质能量输入

④独立的磨煤机和独立的燃烧器，耦合5 ~15%生物质能量输入

⑤共用的磨煤机和共用的燃烧器，耦合5 ~15%生物质能量输入

这一技术路线是根据很多最新的项目采用更先进的系统，包括预磨生物质物料直喷混烧技术，可在更高混烧率下运行。所有这些系统包括预磨生物质向锅炉的气力输运，向煤粉管道、改进煤粉锅炉或专门生物质锅炉的喷射技术。大量这些系统已商业运行，并成功运行了3~4年。

3.2.1专用生物质燃烧器

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，因此需要对新燃烧器的位置进行仔细的评估。

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。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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