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大型燃煤锅炉耦合生物质燃烧发电技术解决火电机组CO2减排问题

2018-05-06 11:31:52 来源:网络

2.1.3目前发展情况

目前已经有超过50个试验,使用煤和生物质能、垃圾等物质的耦合燃烧,比例超过40wt%。

自2007年以来,在荷兰的燃煤发电厂,耦合10%(重量百分比)的二次燃料已经很普遍。2010年以后提高耦合燃烧比例,实现600MW机组10~15%(重量百分比)的耦合燃烧,600MW以下机组实现15~35%(重量百分比)的混合燃烧,10~30MW的独立工业单元超过35%(重量百分比)的混合燃烧。

2015年,荷兰最新设计投运的鹿特丹的MPP3电厂是目前世界上最新建成的节能和CO2深度减排示范电厂。1100MW超超临界机组采取超超临界参数+生物质混烧+区域供热+CO2捕集的CO2深度减排技术路线。机组容量:2X1100MW,机组参数:28.5MPa/600℃/620℃,机组发电效率>47%。生物质混烧比例30%,准备2019年投入使用。

2.2芬兰大型燃煤锅炉生物质混烧技术应用

芬兰建成世界上最大的混烧生物质的循环流化床锅炉---芬兰AlholmensKraft550MW热电厂。其中燃料:煤:10%、泥煤:45%、森林废弃物:10%、工业废木材:35%。已经成功运行多年,生物质可以以任何比例与煤混烧,包括100%生物质。

2.3英国

英国是目前世界上采取生物质混烧技术最多的国家。英国共有16座大型火电厂完成了生物质混烧发电,其中13座为总容量超过1000MW的大型燃煤火电厂,其总装机容量为25,366MW。

2.3.1英国Tilbury电厂生物质燃烧改造项目

Tilbury电厂位于伦敦东南,始建于1961年,1968年开始运行,目前属于RWEPower公司。电厂装机容量为2X712MW,2004年改造为生物质发电。

Tilbury电厂所需燃料,60%来自加拿大不列颠哥伦比亚虫蛀后的林木,10%来自欧洲,30%来自RWE所属佐治亚州工厂生产的木材颗粒。

电厂第一阶段改造情况介绍:

目前Tilbury电厂已经完成了第一阶段的改造,主要包括改造真空卸载机、磨煤机,皮带输送机,灰斗,燃烧器改造等。

第一阶段改造中存在的主要问题:

A物料输送特性和预期不同。部分生物质燃料强度不够,在输送过程中容易破碎,增加了粉尘量,同时使输送更困难。

B磨煤机特性与预期不同。主要变化与磨辊、碾压力有关。

C从煤仓到给料机的流动性较差。在给料机和磨煤机间加装回转阀,作为煤仓和磨煤机间的压力密封。

D灰分特性变化。生物质特性不适合传统的浓相气力输送。静态情况下,灰分会堆积,引起结渣和堵塞。

运行中料仓自燃着火情况

2012年2月27日9、10号机组发生料仓起火事故,其主要原因是料仓中的木材颗粒分布不均,由于局部自燃引起着火。

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。

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