【摘要】：燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)直接利用現(xiàn)有燃煤鍋爐進(jìn)行改造摻燒生物質(zhì),被認(rèn)為是最具前景的生物質(zhì)發(fā)電方式,本文以中國(guó)典型600MW燃煤發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,從技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。首先構(gòu)建了燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電的三種系統(tǒng):燃煤鍋爐直接混燃生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、生物質(zhì)氣化與燃煤鍋爐耦合發(fā)電系統(tǒng)、生物質(zhì)熱解與燃煤鍋爐耦合發(fā)電系統(tǒng),并建立了以上三種發(fā)電系統(tǒng)全流程仿真模型。以某600MW燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組為例,分析了不同的混燃方式以不同比例(5%,10%,15%,20%)混燃不同種生物質(zhì)(木屑,玉米秸稈,稻谷殼)對(duì)燃煤鍋爐熱力性能的影響。結(jié)果表明,以傳統(tǒng)燃煤鍋爐效率為基準(zhǔn),生物質(zhì)水分的引入使三種混燃方式下混燃生物質(zhì)時(shí)鍋爐熱效率和(火用)效率均下降,且混燃比例越大,鍋爐效率越低;直接混燃時(shí)對(duì)鍋爐效率影響較小,熱解混燃時(shí)對(duì)鍋爐效率影響最大;混燃木屑時(shí)鍋爐效率下降最少,混燃稻谷殼時(shí)鍋爐效率下降最大。此外,本文依據(jù)全生命周期評(píng)價(jià)的技術(shù)框架和原則,計(jì)算得到燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)全生命周期的CO_2排放指標(biāo)。結(jié)果表明,以傳統(tǒng)燃煤機(jī)組發(fā)電的CO_2排放為基準(zhǔn),混燃木屑時(shí),三種混燃方式下系統(tǒng)發(fā)電的CO_2排放均會(huì)下降,其中熱解混燃時(shí)的CO_2排放最低;混燃玉米秸稈時(shí),CO_2排放也會(huì)下降,且三種混燃方式下的CO_2排放量幾乎相同;混燃稻谷殼時(shí),三種混燃方式下機(jī)組發(fā)電的CO_2排放均會(huì)增大,其中直接混燃時(shí)的CO_2排放最低。最后,對(duì)三種混燃方式不同參數(shù)運(yùn)行條件下的燃煤發(fā)電成本進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比。結(jié)果表明以傳統(tǒng)燃煤機(jī)組的發(fā)電成本為基準(zhǔn),直接混燃生物質(zhì)時(shí),三種生物質(zhì)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)發(fā)電成本均會(huì)增加;間接混燃時(shí),混燃木屑和玉米秸稈時(shí)系統(tǒng)發(fā)電成本會(huì)增加,混燃稻谷殼時(shí)系統(tǒng)發(fā)電成本會(huì)降低。如果對(duì)電廠排放的CO_2征收碳稅,耦合發(fā)電系統(tǒng)可望達(dá)到或超過(guò)傳統(tǒng)電站的經(jīng)濟(jì)性。
【圖文】：

鍋爐總體布置圖

圖 2-3 鍋爐燃燒過(guò)程模擬流程圖表 2-4 鍋爐模擬各模塊的原理與功能反應(yīng)器模塊 功能 原理RYield 煤粉分解 模擬產(chǎn)率分布已知，，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)未知的的化學(xué)反應(yīng)RGibbs 煤粉燃燒利用吉布斯自由能最小化原理根據(jù)原料的化學(xué)組份計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物成分SSplit 煙渣分離 物流分離器，可以用于將狀態(tài)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分離FSplit 底渣分離 將一股物流分成成分相同的多股物流Mixer 煙渣混合 將多股物流混合成一股物流2.3.2 鍋爐換熱系統(tǒng)流程模擬鍋爐的換熱系統(tǒng)包括省煤器、水冷壁、低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器、
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM61;TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2658821