别如山-生物质双循环流化床气化及污泥干化与燃煤锅炉耦合技术
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析一、技术原理燃煤与生物质气化耦合发电技术是将燃煤气化和生物质气化技术结合起来，通过在气化反应器中对燃煤和生物质进行气化反应，产生合成气，再利用合成气进行发电。
燃煤气化和生物质气化是两种不同的气化技术，燃煤气化主要产生一氧化碳和氢气，而生物质气化主要产生一氧化碳、氢气、甲烷和二氧化碳。
将这两种气化技术结合起来，能够充分利用燃煤和生物质的资源，提高能源利用效率，减少对大气环境的污染。
二、技术优势1. 资源充足：燃煤是目前世界上使用最为广泛的化石能源之一，储量丰富。
生物质是可再生资源，具有广泛的来源，如木材、秸秆、农作物废弃物等，资源充沛。
2. 清洁高效：通过燃煤与生物质气化耦合发电技术，可以将煤炭转化为清洁的合成气，大大降低了煤炭燃烧产生的污染物排放。
生物质气化产生的气体也比燃煤气化更为清洁，减少了对环境的负面影响。
3. 降低成本：生物质气化技术相对成熟，且生物质气化设备相对燃煤气化设备成本更低，通过耦合发电技术，可以降低发电成本。
4. 提高能源利用效率：通过耦合燃煤与生物质气化技术，可以充分利用两种资源，提高能源利用效率，同时减少对资源的消耗。
三、技术挑战1. 气化反应器设计：燃煤气化和生物质气化的气化反应器设计具有一定的复杂性，需要充分考虑燃煤和生物质气化特性的差异，以及两者之间的相互影响。
2. 气化气清洁：合成气中的污染物含量较高，需要通过一系列的气体净化工艺进行清洁处理，以满足发电机组的要求。
3. 运行稳定性：燃煤与生物质气化耦合发电技术需要保持良好的运行稳定性，确保长期稳定的发电产能。
四、技术应用燃煤与生物质气化耦合发电技术已经在一些实际工程中有所应用，尤其在一些燃煤发电厂进行生物质混燃或者替代部分煤炭，以减少煤炭的使用和环境污染。
在一些生物质能源发电项目中，也可以考虑采用燃煤与生物质气化耦合发电技术，以提高能源利用效率和降低成本。
五、技术展望燃煤与生物质气化耦合发电技术具有明显的优势和发展潜力，但在实际应用中仍面临一些挑战。
一种生物质双快速流化床气化方法与装置[发明专利]
![一种生物质双快速流化床气化方法与装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d27ecaca7375a417876f8f2a.png)
专利名称：一种生物质双快速流化床气化方法与装置专利类型：发明专利
发明人：钟文琪,赵浩川,金保昇,邵应娟,刘倩
申请号：CN201410004136.X
申请日：20140103
公开号：CN103725328A
公开日：
20140416
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是一种生物质双快速流化床气化方法与装置，该方法为将生物质热解气化过程和焦炭与可燃气燃烧过程相互耦合，其中快速流化床气化炉A完成生物质的热解气化，快速流化床燃烧炉B 完成焦炭和可燃气的燃烧，实现了利用生物质自身成分完成生物质的气化，仅需要额外提供助燃剂纯氧。
该装置主要包括快速流化床气化炉A，快速流化床燃烧炉B，料斗，干燥器，螺旋给料机，旋风分离器，返料器，三通阀，冷凝器，焦油收集器和空气分离器。
本发明适合各种生物质，包括木屑、稻壳等。
本发明可以有效的降低焦油的含量。
申请人：东南大学
地址：211189 江苏省南京市江宁区东南大学路2号
国籍：CN
代理机构：南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：杨晓玲
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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤热能与生物质气化燃气进行耦合利用的发电技术。
通过将燃煤热能和生物质气化燃气进行混合燃烧，可以提高发电效率，降低污染物排放，实现清洁高效发电，有效解决燃煤发电技术在环境污染和资源浪费方面存在的问题。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的核心是将煤与生物质气化产生的燃气进行混合燃烧，形成高效利用煤和生物质能源的能量转化系统。
具体的技术方案包括以下几个方面：1. 煤和生物质气化技术：煤和生物质气化是将固体煤和生物质转化为燃气的关键环节。
煤气化技术主要包括固定床气化、流化床气化和喷射式气化等方法，而生物质气化技术则包括固定床和流化床两种主要方式。
通过不同的气化反应器和气化剂，可以获得高质量的煤气和生物质气。
2. 煤气和生物质气的净化技术：由于气化生成的煤气和生物质气中含有大量的灰分、硫分和氮分等杂质，需要通过净化技术进行处理。
净化技术主要包括除尘、脱硫和脱氮等环节，通过使用除尘设备、脱硫设备和脱氮设备，可以将煤气和生物质气中的有害物质去除，减少对发电设备的损害和对环境的污染。
3. 燃煤与生物质混合燃烧技术：煤和生物质气化产生的煤气和生物质气为燃料，需要与燃煤进行混合燃烧。
燃煤与生物质混合燃烧技术可以通过合理的燃料配比和燃烧控制，实现煤和生物质的协同燃烧，提高发电效率和燃烧稳定性。
4. 热能回收技术：在燃煤与生物质气化耦合发电过程中，煤燃烧和生物质气化产生的高温烟气可以通过余热锅炉进行热能回收。
余热锅炉可以将烟气中的热能转化为蒸汽或热水，用于供热或发电。
1. 提高发电效率：燃煤与生物质气化耦合发电技术可以将煤和生物质的热值充分利用，提高发电效率。
生物质气化产生的燃气可以替代部分煤炭，减少煤炭的使用量，提高燃烧效率。
2. 降低污染物排放：燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低污染物的排放。
生物质气化产生的燃气中含有低硫和低氮的特点，可以减少燃煤过程中产生的二氧化硫和氮氧化物排放。
基于循环流化床气化的间接耦合生物质发电技术应用现状
基于循环流化床气化的间接耦合生物质发电技术应用现状摘要：基于循环流化床（CFB）气化的间接耦合发电目前是我国燃煤电厂利用生物质的主导技术。
本文介绍了基于CFB气化的间接耦合生物质发电技术在国内外的应用，比较了欧洲和我国燃煤电厂应用生物质气化耦合发电系统的主要技术特点，深入分析和评价了燃煤间接耦合生物质发电系统运行及设计的经验、关键技术问题及经济性。
结果表明：生物质特性对燃气系统的配置、设计及运行影响显著，而低热值燃气的高共燃率掺烧则对锅炉燃气燃烧系统设计和燃烧运行提出了较高的控制要求；针对我国燃煤电厂主要使用秸秆类燃料、负荷率低和锅炉深度低氮燃烧的特殊性，在燃料特性和高共燃率影响等值得关注的重要方面提出了建议。
发电是我国生物质能利用的最主要方式[1]。
目前，我国生物质发电主要是通过直接燃烧，但直燃发电因机组容量小、参数低，故经济性不高，显著制约了生物质的利用量。
生物质发电也可通过现役燃煤电厂共燃（称燃煤耦合生物质发电）的方式，借助大型燃煤发电机组高效、低污染的技术优势，显著提高发电效率。
燃煤耦合生物质发电又分为直接共燃、间接和并联耦合3种技术途径[2]。
直接共燃是将生物质与煤掺混后共同制粉和混烧，或对生物质进行单独处理粉碎后送入燃煤锅炉与煤混烧；间接耦合是利用专设气化炉将生物质气化，燃气进入锅炉与煤混烧；并联耦合则利用单独锅炉进行生物质燃烧，产生的蒸汽进入燃煤机组的蒸汽系统发电。
直接共燃技术在我国已有一定的示范应用[3-4]，但主要因生物质电量计量困难而难以获得政策激励，极少进入商业化运行[5]。
而间接耦合发电技术克服了电量计量的问题，近年已成功实现商业应用[6]，并受到政府和业界的关注和重视。
目前，我国正在推行燃煤耦合生物质发电技术的应用，在2018年推出的58个技改试点项目中，55项采用间接耦合发电技术[7]。
相对于直接共燃技术，燃煤间接耦合生物质（简称间接耦合）发电技术在国外应用很少，我国刚开始推广商业应用，针对间接耦合发电技术应用和运行经验的公开报道不多，因此本文主要综合和比较国内外间接耦合发电技术的应用，分析主要的设计和运行经验，以期为该技术在国内的应用提供参考。
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 背景介绍燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析引言在当前全球气候变化日益严重的背景下，燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究与应用具有重要的现实意义。
通过对技术的深入研究和优化，可以为我国能源结构调整和环境保护作出积极贡献。
对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的分析和研究具有重要意义。
问题提出随着煤炭资源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出，燃煤发电技术逐渐受到质疑，而生物质气化发电技术虽然具有很好的环保性能，但也存在着成本较高和技术难度大的问题。
如何将燃煤和生物质气化技术有效结合起来，充分利用两种资源的优势，实现碳排放减少、能源清洁化等目标，是当前亟需解决的问题。
研究意义1.2 问题提出在这种情况下，燃煤与生物质气化耦合发电技术方案备受瞩目。
这种技术方案可以实现煤炭和生物质的联合利用，充分发挥两者的优势，提高发电效率，减少污染排放。
如何实现燃煤与生物质气化的有效耦合，如何解决技术和经济上的挑战，成为当前研究的重点和难点。
本文将重点对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行分析，探讨其原理、优势和挑战，并展望未来发展前景。
希望通过本文的研究，为推动清洁能源的发展和环境保护做出贡献。
1.3 研究意义燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究意义主要体现在以下几个方面：这项技术可以有效实现能源资源的综合利用，将煤炭和生物质作为能源输入，通过气化转化为合成气，再经过发电机组发电，实现能源的高效利用。
这对于解决煤炭资源日益紧缺和生物质能源利用率不高的问题具有重要意义。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的引入可以提高能源利用效率，减少二氧化碳等温室气体的排放，有利于减缓气候变化，保护环境。
这符合现代社会对清洁能源和低碳发展的要求，具有明显的环保意义。
这项技术还可以促进新能源技术的研发和产业化，推动能源结构转型升级，推动我国能源领域的可持续发展。
通过不断完善和推广燃煤与生物质气化耦合发电技术，可以为我国能源安全和经济发展做出重要贡献。
燃生物质循环流化床锅炉.
缅因 马里兰 马萨诸塞 密歇根 明尼苏达
装置台数 独立的 联产的 0 15 2 0 64 30 4 3 1 0 12 15 0 5 2 13 1 6 0 1 0 7 2 1 1 4 1 1 1 12 4 22 2 2 2 9 3 13 3 23
装 机 容 量 MWe 独立的 联产的 0 375 45 0 736 255 155 14 13 0 314 474 0 36 70 129 0.2 116 0 2 0 36 11 2.2 2.4 10 1 1 11 300 88 704 214 94 38 252 78 247 63 161
10 哈工大生物质废料流化床锅炉获奖、专利
12 社会效益和经济效益
社会效益：燃生物质流化床锅炉，可大量减少SO2及烟尘对大气的污染， 并具有 “零排放”的特点，在保护环境方面有着不可估量的现实意义，
另一方面，生物质是可再生能源，只要太阳还存在，就不会枯竭。因此
被认为是清洁，很有前途的新能源。 经济效益：到目前为止，我们已有四种型号10余台燃生物废料流化床锅
炉进入国际市场，为国家出口创汇。以装在大连外资企业的3台SHF101.25/350-M燃废木与木屑流化床锅炉为例，经济效益非常显著，表现在 （1）每年节省环保罚款10万元/台，12年三台节省环保费用近360万元 (以前采用层燃炉烧板厂废料，出现锅炉冒黑烟，环保每年每台罚款10万 元)；（2）原来以层燃方式燃烧，锅炉热效率只有40%，采用流化床锅 炉效率可达83.8%，节约了大量能源；（3）锅炉性能好，保证用户大批 量连续生产的需要，大大提高了生产效率。从原来日产3000张合板，提
3、某厂与哈工大合作研发的35t/h、75t/h燃糠醛渣
（玉米芯）循环流化床锅炉已运行2年多，效果
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的意义燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义在于将传统的煤炭发电和生物质能源利用结合起来，实现资源的综合利用和能源的多元化。
首先，这种技术可以有效减少传统燃煤发电所产生的大量二氧化碳等温室气体的排放，有利于减缓全球气候变化和改善空气质量。
其次，生物质气化可以有效解决生物质资源利用的难题，提升生物质能源的利用效率。
同时，燃煤与生物质气化耦合发电技术可以实现跨界合作，打破传统能源行业领域的壁垒，促进能源产业的协同发展。
此外，该技术还可以为我国能源结构调整和可持续发展提供重要支持，推动清洁能源产业的发展，促进经济转型升级。
综上所述，燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义重大，具有重要的经济、环境和社会效益。
1.2 研究背景燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的研究背景主要包括以下几个方面：二、环境污染问题：传统的燃煤发电存在着严重的污染问题，如二氧化硫、氮氧化物等排放量过大，导致大气污染严重。
而燃煤与生物质气化耦合发电技术能够减少污染物排放，保护环境，减少对大气的污染。
研究燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的背景意义重大，不仅有利于推动能源转型，减少环境污染，还能促进能源可持续发展，具有重要的现实意义和发展前景。
1.3 研究目的本研究的目的在于对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行深入分析，探讨其在能源发电领域的应用前景。
通过研究燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理、优势、关键技术、应用案例以及未来发展趋势，旨在为相关领域的科研工作者、企业决策者和政府部门提供参考和借鉴。
具体而言，本研究旨在：1.分析燃煤与生物质气化耦合发电技术的工作原理，揭示其能源转化过程和效益特点；2.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的优势所在，比较其与传统发电技术的差异和优势；3.总结燃煤与生物质气化耦合发电技术的关键技术要点，分析其在实际应用中的挑战和解决方案；5.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的未来发展趋势，分析其在新能源领域的发展空间和潜力。
生物质气化耦合燃煤发电技术应用
生物质气化耦合燃煤发电技术应用
生物质气化耦合燃煤发电技术是指将生物质气化产生的气体与燃煤的烟气混合燃烧，以发电为目的的技术。
该技术可兼顾生物质清洁能源的环保特性，同时利用煤炭丰富资源的优势，提高能源利用效率。
生物质气化耦合燃煤发电技术的应用有以下几个方面：
1. 提高能源效率：生物质气化燃气发电技术可以利用生物质能源的高效利用率和煤炭资源的高能量密度，提高能源利用效率。
2. 降低环境污染：生物质气化耦合燃煤发电技术可以降低燃烧燃煤产生的二氧化碳等大气污染物的排放，达到环境治理和节能减排的目的。
3. 减少生物质浪费：生物质气化耦合燃煤发电技术可以有效利用生物质能源，减少生物质的浪费和环境压力。
4. 实现可持续发展：生物质气化耦合燃煤发电技术可以实现能源的可持续利用，促进经济和环保的协调发展。
总之，生物质气化耦合燃煤发电技术将成为未来能源发展的一个重要方向，对促进经济发展和环境保护具有重要意义。
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生物质双循环流化床气化及污泥干化与燃煤锅炉耦合技术
哈尔滨工业大学
别如山
1、气化技术介绍
n m 22z y x H C tars C CO CO H O H C 热解燃烧H 2, CO, C, 焦油（tars ）, C m H n + O 2
Heat 重新合成
焦油（tars ）, C m H n +H 2O CO 2CO+H
2
焦炭气化C +H 2O CO 2CO+H
2
2CO
水煤气转化CO + H 2O CO 2+H 21.2 化学反应
1.3 技术分类
•气化剂
–空气
–氧气
–蒸汽
•气化所需的热量
–自热式
–间接换热•气化压力
–常压
–高压
1.4 固定床:上吸式
•特点
燃气向上，燃料向下
•优点
–结构简单
–燃料适应性好
•缺点
–焦油含量高
–容量小
–难以大型化
1.4 固定床:下吸式
•特点
燃气、燃料向下流动
•优点
–焦油含量较低
–气化效率较高
•缺点
–含灰量高
–难以大型化
–燃料要求严格(水分< 25%, 粒径：
20~100 mm)
1.4 固定床:横吸式
•特点
中间进气，中间出气
•优点
–结合上吸式和下吸式优点;
–低灰、低焦油
•缺点
–焦油分解能力有限
–难以大型化
air –燃料要求严格(同下吸式)
1.5 固定床特点
1.6 固定床气化炉总体评价
优点:
◇简单、价廉;
◇焦油含量较低（下吸式及横吸式）;
◇适用于高水分（上吸式）、尺寸较大的燃料.存在问题:
◆对高灰分燃料不太适用;
◆床内容易搭桥和穿孔;
◆形成结渣;
◆放大受限;
1.8 BFB和CFB的优缺点：
•优点
–结构紧凑（换热速率高、反应速度快）;
–温度范围窄，对气化产物有利;
–燃料适应性好(水分<15%, 含灰量, 体积密度, 等);
–允许较低的灰熔点(<900℃);
–适于大型化(<100 MW th).
•缺点
–灰量及焦油含量高;
–含有碱金属蒸汽;
–相对于固定床气化炉运行操作与控制难度较大.
1.9 双流化床( I )。