具有燃料分配装置和存储装置的锅炉设备

本发明的实施例涉及燃烧及发电，尤其涉及一种具有燃料分配装置和存储装置的锅炉设备以及一种锅炉设备的控制方法。

背景技术：

1、在碳中和背景下，我国未来新增电源将以新能源为主体，但是风能、太阳能发电存在弱可预测性和弱可控性，给电网带来前所未有的调峰压力。但是，传统的燃煤发电机组全面实现深度灵活调峰依然困难重重。

2、目前我国各地燃煤发电机组纯凝工况的调峰深度难以低于30％额定负荷，变负荷速率低于每分钟1.5％额定负荷，难以满足高比例风能、太阳能发电的调峰需求。

3、因此，急需开发能够灵活调峰的燃烧系统，以支撑未来电网消纳高比例可再生能源发电的需求。

4、目前提高机组调峰能力的燃烧技术主要涉及燃烧器和燃烧系统的改造，并辅助除煤粉外的燃油或燃气燃料，以实现低负荷状态下的稳燃。对于锅炉零出力的离线调峰，同样也需要燃油或燃气燃料的加入以实现快速启动。

5、煤炭热态改性后能获得相对清洁的混合燃料，其产物是类气体燃料和气固混合燃料，相较于煤粉直接燃烧发电，煤炭热态改性后的燃料燃烧发电具有灵活性调峰的技术优势。然而，煤炭热态改性后燃料气固组分含量会动态变化，缺少针对煤炭热态改性工业装置产生的混合燃料的特殊燃烧系统，实现不依赖辅助燃料助燃时电站锅炉调峰深度覆盖0～100％负荷范围的技术手段。

6、现有的调峰手段，无法实现不依赖辅助燃料助燃时电站锅炉调峰深度覆盖0～100％负荷范围的技术手段，调峰的经济性也很难得到保障。

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，如增加调峰的负荷范围以及增加调峰的经济性，提出本发明。

2、根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种锅炉设备，包括：

3、炉膛，设置有多个燃料入口通道；

4、预处理装置，适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、气固分离装置；

6、类固相燃料存储装置，适于存储气固分离装置分离的固体燃料；

7、第一输送装置，适于从类固相燃料存储装置输送燃料到对应的燃料入口通道；

8、燃料分配装置，适于将来自燃料出口的气固混合燃料分配给对应的燃料入口通道或分配给气固分离装置。

9、根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种锅炉设备的控制方法，包括步骤：

10、提供预处理装置、气固分离装置、燃料分配装置，以及提供用于收集气固分离装置分离的固体燃料的类固相燃料存储装置；

11、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；

12、基于锅炉的负荷需求，利用燃料分配装置分配气固混合燃料到气固分离器或者锅炉炉膛的对应的燃料入口通道，

13、其中：

14、所述类固相燃料存储装置适于经由第一输送装置与锅炉炉膛的对应的燃料入口通道相通。

技术特征：

1.一种锅炉设备，包括：

2.根据权利要求1所述的锅炉设备，还包括：

3.根据权利要求1所述的锅炉设备，其中：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的锅炉设备，还包括：

5.根据权利要求4所述的锅炉设备，其中：

6.根据权利要求5所述的锅炉设备，其中：

7.根据权利要求6所述的锅炉设备，其中：

8.根据权利要求5所述的锅炉设备，其中：

9.根据权利要求5所述的锅炉设备，其中：

10.根据权利要求9所述的锅炉设备，其中：

11.根据权利要求10所述的锅炉设备，其中：

12.一种锅炉设备的控制方法，包括步骤：

13.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：

14.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：

15.根据权利要求12或13所述的方法，还包括步骤：

16.根据权利要求15所述的方法，其中：

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

18.根据权利要求17所述的方法，包括步骤：

19.根据权利要求18所述的方法，其中：

20.根据权利要求19所述的方法，包括步骤：

21.根据权利要求17-20中任一项所述的方法，还包括步骤：

22.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，还包括步骤：

23.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，还包括步骤：

24.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，还包括步骤：

25.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，还包括步骤：

技术总结
本发明涉及一种锅炉设备及其控制方法，锅炉设备包括：炉膛，设置有多个燃料入口通道；预处理装置，适于对燃料预处理且包括生成的气固混合燃料的燃料出口；气固分离装置；类固相燃料存储装置，适于存储气固分离装置分离的固体燃料；类气相燃料存储装置，适于存储气固分离装置分离的气体燃料；第一输送装置，适于从类固相燃料存储装置输送燃料到对应的燃料入口通道；第二输送装置，适于从类气相燃料存储装置输送燃料到对应的燃料入口通道；燃料分配装置，适于将来自燃料出口的气固混合燃料分配给对应的燃料入口通道或分配给气固分离装置。多个燃料入口通道包括在炉膛的高度方向上从高到低排布的类气相燃料通道、气固两相燃料通道、类固相燃料通道。

技术研发人员：曾光,李百航,高鸣,符津铭,任强强,朱治平
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：2024/1/13