具有过程储放热的预处理设备及锅炉系统

本发明的实施例涉及燃烧及发电，尤其涉及具有过程储放热的预处理设备及锅炉系统以及一种预热燃烧器。

背景技术：

1、长期以来，煤炭一直是我国的主体能源。为实现碳中和目标，我国提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”，但可再生能源具有间歇性和波动性的特点，将给电网的稳定安全运行带来严重挑战。我国发电装机以煤电为主，灵活调节电源装机占比不到6％，现有电网调峰能力的不足，已经成为新能源并网发电的主要技术瓶颈。“双碳”目标下，煤电机组将承担支撑可再生能源发电大比例接入的任务。我国煤电机组的主力为煤粉电站锅炉，2021年煤粉电站锅炉装机容量达到9.35亿千瓦，占煤电总装机容量的85％，因此电网能够最大限度地消纳可再生能源发电必须依靠煤粉电站锅炉的深度灵活调峰。其中煤粉电站锅炉调峰速率是电网能否快速响应可再生能源变化的重要指标，随着可再生能源装机容量和发电量的增加，电网对煤粉电站锅炉调峰速率的要求会越来越高。

2、煤粉锅炉进行深度调峰时，随锅炉负荷降低，炉膛内温度降低，冷煤粉燃烧稳定性变差，导致低负荷下易熄火且燃烧效率低，成为限制锅炉深度调峰的关键因素。煤粉燃烧为气固异相反应，低温下反应活性差、燃烧速率低，导致低负荷下锅炉升负荷时如果升负荷速率过快，给进的大量冷煤粉无法点燃，极易引起锅炉熄火和爆燃；同时煤粉电站锅炉一般都采用直吹式制粉和送粉系统，锅炉的变负荷速率受到磨煤机随时间变化的出力的限制，导致锅炉低负荷下负荷调节速率低。通过深入研发与技术攻关，充分挖掘煤粉电站锅炉深度调峰潜力与快速变负荷能力，对缓解我国当前调峰压力，消纳高比例新能源电力，促进我国能源结构低碳转型具有非常重要的战略意义。

技术实现思路

1、为解决现有技术中技术问题的至少一个方面，提出本发明。

2、根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种锅炉系统，包括：

3、炉膛，包括燃料入口；

4、预处理装置，用于对燃料预处理且包括生成的气固混合燃料的燃料出口；

5、存储装置，用于存储燃料经预处理装置预处理后形成的固体燃料；以及

6、固体燃料输送装置，与存储装置相通，用于经由固体燃料输送管道向炉膛入口输送所述固体燃料。

7、根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种锅炉系统的控制方法，包括步骤：

8、对要进入到锅炉炉膛的燃料进行预处理以生成气固混合燃料；

9、将气固混合燃料中的至少一部分固体燃料存储；以及

10、将存储的固体燃料基于锅炉负荷调整需要或者稳燃需要通过固体燃料输送管道经炉膛的燃料入口输送到炉膛内燃烧。

11、根据本发明的实施例的又一方面，提出了一种燃料预处理设备，包括：

12、预处理装置，用于对燃料预处理且包括生成的气固混合燃料的燃料出口；

13、存储装置，用于存储燃料经预处理装置预处理后形成的固体燃料；以及

14、固体燃料输送装置，与存储装置相通，用于经由固体燃料输送管道输送所述固体燃料。

15、根据本发明的实施例的还一方面，提出了一种燃料预处理方法，包括步骤：

16、对燃料进行预处理以生成气固混合燃料；

17、将气固混合燃料中的至少一部分固体燃料存储；以及

18、将存储的固体燃料基于负荷调整需要或者稳燃需要通过固体燃料输送管道输送到燃烧设备中。

19、根据本发明的实施例的又一方面，提出了一种预热燃烧器，包括：

20、上述的燃料预处理设备；和

21、至少一个燃料喷口，所述燃料出口以及所述固体燃料输送管道与对应的燃料喷口相通。

技术特征：

1.一种锅炉系统，包括：

2.根据权利要求1所述的锅炉系统，还包括：

3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其中：

4.根据权利要求3所述的锅炉系统，其中：

5.根据权利要求3所述的锅炉系统，其中：

6.根据权利要求2所述的锅炉系统，其中：

7.根据权利要求6所述的锅炉系统，其中：

8.根据权利要求6所述的锅炉系统，其中：

9.根据权利要求2所述的锅炉系统，其中：

10.根据权利要求9所述的锅炉系统，其中：

11.根据权利要求1所述的锅炉系统，其中：

12.根据权利要求1-11中任一项所述的锅炉系统，其中：

13.根据权利要求12所述的锅炉系统，其中：

14.一种锅炉系统的控制方法，包括步骤：

15.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤：

16.根据权利要求14所述的方法，其中：

17.根据权利要求14所述的方法，包括步骤：

18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法，其中：

19.根据权利要求18所述的方法，其中：

20.根据权利要求18所述的方法，其中：

21.根据权利要求18所述的方法，其中：

22.一种燃料预处理设备，包括：

23.一种燃料预处理方法，包括步骤：

24.一种预热燃烧器，包括：

技术总结本发明涉及一种锅炉系统及其控制方法，所述锅炉系统包括：炉膛，包括燃料入口；预处理装置，用于对燃料预处理且包括生成的气固混合燃料的燃料出口；存储装置，用于存储燃料经预处理装置预处理后形成的固体燃料；以及固体燃料输送装置，与存储装置相通，用于经由固体燃料输送管道向炉膛入口输送所述固体燃料。本发明还涉及一种燃料预处理设备、一种燃料预处理方法以及一种预热燃烧器。技术研发人员：欧阳子区,吕清刚,孙运凯,朱建国,朱书骏,刘敬樟,曾雄伟受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/29