CN105351017A - 一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统 - Google Patents

一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统，包括生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)、CaO高温储热子系统(Ⅱ)以及电力消纳子系统(Ⅲ)；生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)通过CaO高温储热子系统(Ⅱ)与电力消纳子系统(Ⅲ)耦合；本发明有效地解决了能源浪费的问题，提高总的电热转换效率，减少温室气体的排放，实现碳的负排放。实现对风能的有效利用。本发明技术不仅能实现节能减排的目的，也因为其原理简单可靠，自身所能带来的经济效益也远大于其追加设备的成本，更是对风力发电技术的完善，有利于促进对风能的大范围使用。

Description

一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统
技术领域
本发明涉及一种风电消纳技术，尤其涉及一种利用CaO储热的风电消纳技术。
背景技术
风能是一种能量大，无污染的清洁可再生的能源，因此利用风能发电是一项被多国看好的技术，中国对于风电的投入也很大，到2010年中国的风电装机容量全球第一。但是，在看到风电优势的同时，也不能忽略其弊端：由于自然风存在日夜变化性的显著特点，风力发电具有反调峰的特性，在夜间用电负荷处于低谷的时段，往往风能资源却较为丰富，风电并网出力较大。这样会超出电网承受的范围，电网只能限制风电场机组暂停发电，弃风不用。
夜间弃风是对风能资源的严重浪费，给风电投资企业造成较大的经济损失，同时也会影响企业投资风电的积极性。解决好弃风问题对风电产业至关重要。
发明内容
本发明是一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统，能有效解决夜间弃风造成的资源浪费，并且对CO2进行收集，实现碳的负排放。
本发明的技术方案如下：
一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，本发明特征在于，包括生物质燃烧发电子系统、CaO高温储热子系统以及电力消纳子系统；生物质燃烧发电子系统通过CaO高温储热子系统与电力消纳子系统耦合：用电高峰时段，来自CaO储罐的高温CaO喷入生物质燃烧发电系统的热烟气中，高温CaO吸收烟气中的CO2并释放热量，生物质烟气热量额外增加，能够产生更多热量，蒸汽量随之增加，通过汽轮机发电量也随之增加；高温CaO吸收CO2生成CaCO3，经分离进入CaCO3储罐(10)；用电低谷或者发生弃风现象时段，使用CaCO3分解电热炉，将来自CaCO3储罐(10)的CaCO3分解为CaO和CO2，高温CaO进入CaO储罐，CO2经余热利用降温，得到纯净的CO2并封存；CaCO3分解电热炉由电力驱动，用于消纳风电或其它富余电力。
本发明所述的生物质燃烧发电子系统工作方法是：生物质燃料投入生物质燃烧炉内，生物质燃料与经过空气预热器预热后的热空气相接触并在生物质燃烧炉中进行燃烧反应，生物质燃烧炉的四周布置有水冷壁管道，来自汽机的给水经过尾部受热面加热后就通入生物质燃烧炉的水冷壁管道，被燃烧反应放出的热量加热成饱和蒸汽通入碳酸化炉的过热管道中；燃烧反应生成的烟气被通入烟气混合器中，烟气混合器中的烟气包括两部分：一部分是来自生物质燃烧炉的烟气；另一部分是反应系统尾部处经过除尘器除尘后排出的烟气，抽取部分排出烟气作为再循环烟气通入烟气混合器中，循环量根据混合烟气温度设定，烟气混合器中可以布置水冷受热面或过热蒸汽受热面；这两部分烟气混合后形成的混合烟气温度比来自生物质燃烧炉的烟气温度低，使来自生物质燃烧炉的烟气中的K2O、Na2O等碱性金属化合物以固态的形式存在；再将烟气混合器中的混合烟气通入旋风除尘器中排灰，脱除K2O、Na2O等固态碱性金属化合物颗粒。接着将干净的烟气通入碳酸化炉中，在碳酸化炉内布置有各种受热面(过热器、蒸发器等)，正常情况下，干净的烟气经过旋风除尘器后进入尾部受热面，在尾部受热面布置有各种受热面(过热器、省煤器等)，烟气降温后进入空气预热器；上述所述的各种受热面用于将来自汽轮机的高压给水转变为高压高温蒸汽，再回到汽轮机发电。进入空气预热器的烟气加热空气，将空气加热到较高温度，高温空气进入生物质燃烧炉，烟气降温后称为较低温度的烟气，低温烟气进入除尘器，除尘后的低温烟气，分为两部分，一部分排到大气里，另一部分经过增压风机回到烟气混合器。
本发明所述CaO高温储热子系统、生物质燃烧发电子系统工作方法是：将CaO储罐中的高温CaO喷入碳酸化炉吸收烟气中的CO2生成CaCO3，释放出额外的热量加热蒸汽，产生更多的电能；将碳酸化炉炉膛中的烟气通入旋风除尘器中进行气固分离，CaCO3固体在旋风除尘器中被脱除，储存在CaCO3储罐中；在用电低谷或者发生弃风现象时段通入CaCO3分解电热炉中加热煅烧，生成高温CaO和CO2，高温CaO储存在CaO储罐中，实现CaO和CaCO3的循环利用。
本发明所述的电力消纳子系统工作方法是：在用电低谷或者发生弃风现象时段，将CaCO3储罐中的CaCO3通入CaCO3分解电热炉，电热炉由电力驱动，电能转化为热能对CaCO3固体进行分解，产生高温CaO和高温CO2，经过气固分离后，高温CaO储存在CaO储罐中，高温CO2通入CO2设置的余热利用装置，热量被进一步利用，最终通入CO2收集器封存，实现碳的负排放。
一种用于实现CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法的系统，本发明特征在于，生物质燃烧发电子系统(工作流程按框图所示，)依次连接着的设备为生物质燃烧炉、烟气混合器、旋风除尘器、碳酸化炉、旋风除尘器、尾部受热面、空气预热器、除尘器，其中生物质燃烧炉烟气出口与烟气混合器相连，生物质燃烧炉蒸汽进口与尾部受热面汽机给水管道出口相连，生物质燃烧炉中布置有水冷壁管道，生物质燃烧炉蒸汽出口与碳酸化炉蒸汽管道进口相连；烟气混合器出口与旋风除尘器相连，旋风除尘器烟气出口与碳酸化炉相连，旋风除尘器有排灰管道；碳酸化炉的炉膛烟气出口通道与旋风除尘器相连，碳酸化炉的过热管道出口与汽轮机相连；旋风除尘器烟气出口与尾部受热面相连，旋风除尘器的固体通道出口与CaCO3储罐相连，尾部受热面设置有给水管路，该管路中为汽轮机给水，并与生物质燃烧炉中的水冷壁相连，尾部受热面的烟气出口与空气预热器相连，空气预热器设置有空气进口，空气预热器的空气侧出口与生物质燃烧炉相连，空气预热器的烟气侧出口与除尘器相连，除尘器设置有至烟气混合器的再循环烟气流通管路和烟气排放管路；
CaO高温储热子系统，由碳酸化炉、旋风除尘器、CaO储罐、CaCO3储罐、CaCO3分解电热炉构成，其中碳酸化炉的烟气出口与旋风除尘器相连，旋风除尘器的固体通道出口与CaCO3储罐相连，CaCO3储罐的出口与CaCO3分解电热炉相连，CaCO3分解电炉设置有气固分离器，分离出的固体流通管道出口与CaO储罐相连，CaO储罐的出口与碳酸化炉相连；
电力消纳子系统，由CaO储罐、CaCO3储罐、CaCO3分解电热炉、CO2余热利用设备、CO2收集装置构成，其中CaCO3储罐的出口与CaCO3分解电热炉相连，CaCO3分解电炉设置有气固分离器，分离出的固体流通管道出口与CaO储罐相连，分离出的气体流通管道出口与CO2余热利用设备相连，CO2余热利用设备出口与CO2收集装置相连。
本发明生物质燃烧炉中的烟气温度需达到800℃以上，生物质燃烧炉四周布置有水冷壁管道，将给水加热成饱和蒸汽。
本发明烟气混合器中的烟气一部分是来自生物质燃烧炉的烟气，另一部分是经过除尘器后抽取出来的作为再循环的烟气，两部分烟气混合后，烟气混合器中的烟气温度降低到K2O、Na2O凝固点以下，能够(可以)使来自生物质燃烧炉的烟气中的K2O、Na2O等碱性金属化合物以固态的形式存在，避免腐蚀烟气管道。
本发明碳酸化炉设置有蒸发受热面和过热器受热面，由于喷入碳酸化炉的高温CaO自身所携带的热量以及吸收CO2所放出的热量，碳酸化炉的烟气区温度要高于烟气混合器中的烟气温度，能够将更多的给水加热成过热蒸汽，产生更多的有效电能。
本发明经过除尘器后的烟气温度在150℃左右，抽取部分烟气作为再循环烟气，剩余的排放掉。再循环烟气的量受生物质燃烧炉中烟气温度、烟气量以及供电负荷的影响；当生物质燃烧炉中烟气温度不高、烟气量不大或负荷量增大时，抽取较少的烟气作为再循环烟气，再循环烟气的量过多会带来较大的能量损失，不能使足够量的给水加热成过热蒸汽至汽轮机中做功，不利于电网调峰；要尽量使生物质燃烧炉中的烟气量与再循环烟气量相匹配，即再循环烟气的加入使混合烟气的温度降到K2O和Na2O等碱性金属氧化物的凝固点以下10℃，同时烟气的温度和烟气量满足负荷要求。
本发明CaCO3和CaO可以循环使用。
本发明CaO储罐(9)中经过CaCO3分解电热炉得到的CaO温度达到900℃以上，CaCO3储罐中经过旋风除尘器得到的CaCO3温度达到700℃。需要对CaO储罐和CaCO3储罐使用保温层进行保温，避免能量的不必要散失。
本发明CaO储罐设置有投放CaO的通道和CaO排出通道，对投入其中的CaO循环利用8～10次后，CaO的活性就会降低或失效，需要及时排出，投入新的CaO固体进行循环；CaCO3储罐也设置有CaCO3排出通道，将活性降低或失效的CaCO3排出。
本发明CaCO3分解电热炉采用电力驱动，能够消纳废弃风电或其他电能，将电能转化为热能的形式储存起来，是一种能避免电能浪费，节约能源的途径。
本发明在CaCO3分解电热炉出口设置有CO2余热利用装置，使这部分高品位热能加热汽轮机给水，进一步加以利用；在CO2余热利用装置出口设置有CO2收集装置，减少了温室气体的排放，实现碳的负排放，符合节能环保的发展要求。
本发明具有如下优点：
(1)对于夜间的风电经常因为无法并网消纳而浪费掉，本发明中利用流程B有效地解决了这种能源浪费的问题，只要将白天通过旋风除尘器脱除的CaCO3置于CaCO3储罐中，到夜间将所积累的CaCO3导入CaCO3分解电炉进行分解，用于高温煅烧的电热炉由在用电低谷时无法进行并网消纳的风电驱动，现在将这部分电能用来高温煅烧CaCO3，得到高温CaO和高温CO2，实现了废弃电能向热能的转化。即式(1)
得到高温CaO，将这部分CaO储存在CaO储罐中，到白天或发电高峰时通入碳酸化炉中，最终能实现热能向电能的转化。即式(2)
这样既解决了风力资源浪费的问题，同时还减轻了用电高峰时段发电机组的负担，达到节能的目的。
(2)在CaCO3分解电热炉后设置有高温CO2余热利用装置，将风电转化的热能充分地利用，提高总的电热转换效率。最终还有收集CO2的装置，减少温室气体的排放，实现碳的负排放。
(3)生物质能属于可再生能源，不受电力消纳的限制，优先上网，这样就能实现对风能的有效利用。
(4)本发明技术不仅能实现节能减排的目的，也因为其原理简单可靠，自身所能带来的经济效益也远大于其追加设备的成本，更是对风力发电技术的完善，有利于促进对风能的大范围使用。
附图说明
图1一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法工艺流程图；
图2一种CaO高温储热消纳风电耦合燃煤发电的储能方法工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，本发明特征在于,在用电高峰时段，将生物质燃料投入生物质燃烧炉1内，生物质燃料与经过空气预热器7预热后的热空气相接触并在生物质燃烧炉1中进行燃烧反应，生物质燃烧炉1的四周布置有水冷壁管道，来自汽机的给水经过尾部受热面6加热后就通入生物质燃烧炉1的水冷壁管道，被燃烧反应放出的热量加热成饱和蒸汽通入碳酸化炉4的过热管道中；燃烧反应生成的800℃以上的烟气被通入烟气混合器2中，烟气混合器2中的烟气包括两部分：一部分是来自生物质燃烧炉1的烟气；另一部分是反应系统尾部处经过除尘器8除尘后排出的烟气，抽取这些排出烟气的部分作为再循环烟气通入烟气混合器2中；这两部分烟气混合后形成的混合烟气温度比来自生物质燃烧炉1的烟气温度低，达到K2O、Na2O凝固点以下，使来自生物质燃烧炉1的烟气中的K2O、Na2O等碱性金属化合物以固态的形式存在；再将烟气混合器2中的混合烟气通入旋风除尘器3中排灰，脱除K2O、Na2O等固态碱性金属化合物颗粒；接着将经过排灰处理的干净烟气通入碳酸化炉4中，在碳酸化炉4内从CaO储罐9喷入的高温CaO与烟气相接触，烟气中的CO2与高温CaO反应生成CaCO3，生物质燃烧炉1的水冷壁中出来的饱和蒸汽进入碳酸化炉4的过热管道中，被进一步加热为过热蒸汽进入汽轮机中做功，加热饱和蒸汽的热量一部分来自高温CaO和烟气自身所携带的热量，另一部分则是高温CaO与CO2反应所放出的热量；之后将碳酸化炉4炉膛中的烟气通入旋风除尘器5中进行气固分离，CaCO3固体在旋风除尘器5中被脱除，储存在CaCO3储罐10中，剩余烟气则被通入尾部受热面6，利用烟气的热量对汽轮机给水进行加热。经过尾部受热面6的烟气再通入空气预热器7中，对将要在生物质燃烧炉1中与生物质燃料反应的空气进行预热；最后将烟气通入除尘器8，对烟气中可能混杂的CaO和CaCO3固体颗粒进行脱除，抽取部分经过除尘器8后的烟气作为再循环烟气通入烟气混合器2中进行利用，其余的烟气排放掉。对于从旋风除尘器5中分离出的CaCO3固体，先将其保存在CaCO3储罐10中，到用电低谷时，将CaCO3储罐10中的CaCO3通入由废弃风电驱动的电热炉11中进行高温煅烧分解，分解成高温CaO和高温CO2并进行气固分离，将高温CaO储存在CaO储罐9中，到用电高峰时段喷入碳酸化炉4中与混合烟气中的CO2反应；而分离出的高温CO2气体的热量在余热利用装置12中被进一步利用，最终通入CO2收集器13，实现碳的负排放。投入其中的CaO和CaCO3循环利用8～10次后，其活性就会降低或失效，将失去活性的CaO和CaCO3排出并补充新的。见附图1。
实施例2
一种CaO高温储热消纳风电耦合燃煤发电的储能方法，本发明特征在于，在用电高峰时段，将煤粉投入煤粉锅炉1内，煤粉与经过空气预热器7预热后的热空气相接触并在煤粉锅炉1中进行燃烧反应，煤粉锅炉1的四周布置有水冷壁管道，来自汽机的给水经过尾部受热面6加热后就通入煤粉锅炉1的水冷壁管道，被燃烧反应放出的热量加热成饱和蒸汽通入碳酸化炉4的过热管道中。燃烧反应生成的烟气被通入烟气混合器2中，烟气混合器2中的烟气包括两部分：一部分是来自煤粉锅炉1的烟气；另一部分是反应系统尾部处经过除尘器8除尘后排出的烟气，抽取这些排出烟气的部分作为再循环烟气通入烟气混合器2中；这两部分烟气混合后形成的混合烟气温度比来自生物质燃烧炉1的烟气温度低，达到Al2O3凝固点以下，既可以使来自煤粉锅炉1的烟气中的Al2O3等碱性金属化合物以固态的形式存在，也能减少高温酸腐蚀和热力型NOx的形成，。再将烟气混合器2中的混合烟气通入旋风除尘器3中排灰，脱除Al2O3等固态碱性金属化合物颗粒；接着将经过排灰处理的干净烟气通入碳酸化炉4中，在碳酸化炉4内从CaO储罐9喷入的高温CaO与烟气相接触，烟气中的CO2与高温CaO反应生成CaCO3，煤粉锅炉1的水冷壁中出来的饱和蒸汽进入碳酸化炉4的过热管道中，被进一步加热为过热蒸汽进入汽轮机中做功，加热饱和蒸汽的热量一部分来自高温CaO和烟气自身所携带的热量，另一部分则是高温CaO与CO2反应所放出的热量；之后将碳酸化炉4炉膛中的烟气通入旋风除尘器5中进行气固分离，CaCO3固体在旋风除尘器5中被脱除，储存在CaCO3储罐10中，剩余烟气则被通入尾部受热面6，利用烟气的热量对汽轮机给水进行加热；经过尾部受热面6的烟气再通入空气预热器7中，对将要在煤粉锅炉1中与生物质燃料反应的空气进行预热。最后将烟气通入除尘器8，对烟气中可能混杂的CaO和CaCO3固体颗粒进行脱除，抽取部分经过除尘器8后的烟气作为再循环烟气通入烟气混合器2中进行利用，其余的烟气排放掉。对于从旋风除尘器5中分离出的CaCO3固体，先将其保存在CaCO3储罐10中，到用电低谷时，将CaCO3储罐10中的CaCO3通入由废弃风电驱动的电热炉11中进行高温煅烧分解，分解成高温CaO和高温CO2并进行气固分离，将高温CaO储存在CaO储罐9中，到用电高峰时段喷入碳酸化炉4中与混合烟气中的CO2反应；而分离出的高温CO2气体的热量在余热利用装置12中被进一步利用，最终通入CO2收集器13，减少温室气体排放。投入其中的CaO和CaCO3循环利用8～10次后，其活性就会降低或失效，将失去活性的CaO和CaCO3排出并补充新的。见附图2。

Claims (9)

1.一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，包括生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)、CaO高温储热子系统(Ⅱ)以及电力消纳子系统(Ⅲ)；生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)通过CaO高温储热子系统(Ⅱ)与电力消纳子系统(Ⅲ)耦合：用电高峰时段，来自CaO储罐(9)的高温CaO喷入生物质燃烧发电系统(Ⅰ)的热烟气中，高温CaO吸收烟气中的CO2并释放热量，生物质烟气热量额外增加，能够产生更多热量，蒸汽量随之增加，通过汽轮机发电量也随之增加；高温CaO吸收CO2生成CaCO3，经分离进入CaCO3储罐(10)；用电低谷或者发生弃风现象时段，使用CaCO3分解电热炉(11)，将来自CaCO3储罐(10)的CaCO3分解为CaO和CO2，高温CaO进入CaO储罐(9)，CO2经余热利用降温，封存得到纯净的CO2；CaCO3分解电热炉(11)由电力驱动，用于消纳风电或其它富余电力。
2.根据权利要求1所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，所述的生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)工作方法是：生物质燃料投入生物质燃烧炉(1)内，生物质燃料与经过空气预热器(7)预热后的热空气相接触并在生物质燃烧炉(1)中进行燃烧反应，生物质燃烧炉(1)的四周布置有水冷壁管道，来自汽机的给水经过尾部受热面(6)加热后就通入生物质燃烧炉(1)的水冷壁管道，被燃烧反应放出的热量加热成饱和蒸汽通入碳酸化炉(4)的过热管道中；燃烧反应生成的烟气被通入烟气混合器(2)中，烟气混合器(2)中的烟气包括两部分：一部分是来自生物质燃烧炉(1)的烟气；另一部分是反应系统尾部处经过除尘器(8)除尘后排出的烟气，抽取部分排出烟气作为再循环烟气通入烟气混合器(2)中，循环量根据混合烟气温度设定，烟气混合器(2)中可以布置水冷受热面或过热蒸汽受热面；这两部分烟气混合后形成的混合烟气温度比来自生物质燃烧炉(1)的烟气温度低，使来自生物质燃烧炉(1)的烟气中的K2O、Na2O等碱性金属化合物以固态的形式存在；再将烟气混合器(2)中的混合烟气通入旋风除尘器(3)中排灰，脱除K2O、Na2O等固态碱性金属化合物颗粒。接着将干净的烟气通入碳酸化炉(4)中，在碳酸化炉(4)内布置有各种受热面(过热器、蒸发器等)，正常情况下，干净的烟气经过旋风除尘器(5)后进入尾部受热面(6)，在尾部受热面(6)布置有各种受热面，烟气降温后进入空气预热器(7)；上述所述的各种受热面用于将来自汽轮机的高压给水转变为高压高温蒸汽，再回到汽轮机发电。进入空气预热器(7)的烟气加热空气，将空气加热到较高温度，高温空气进入生物质燃烧炉(1)，烟气降温后称为较低温度的烟气，低温烟气进入除尘器(8)，除尘后的低温烟气，分为两部分，一部分排到大气里，另一部分经过增压风机回到烟气混合器(2)。
3.根据权利要求1或2所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，所述CaO高温储热子系统(Ⅱ)、生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)工作方法是：将CaO储罐(9)中的高温CaO喷入碳酸化炉(4)吸收烟气中的CO2生成CaCO3，释放出额外的热量加热蒸汽，产生更多的电能；将碳酸化炉(4)炉膛中的烟气通入旋风除尘器(5)中进行气固分离，CaCO3固体在旋风除尘器(5)中被脱除，储存在CaCO3储罐(10)中；在用电低谷或者发生弃风现象时段通入CaCO3分解电热炉(11)中加热煅烧，生成高温CaO和CO2，高温CaO储存在CaO储罐(9)中，实现CaO和CaCO3的循环利用。
4.一种用于实现权利要求1所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，所述的电力消纳子系统(Ⅲ)工作方法是：在用电低谷或者发生弃风现象时段，将CaCO3储罐(10)中的CaCO3通入CaCO3分解电热炉(11)，电热炉(11)由电力驱动，电能转化为热能对CaCO3固体进行分解，产生高温CaO和高温CO2，经过气固分离后，高温CaO储存在CaO储罐(9)中，高温CO2通入CO2设置的余热利用装置(12)，热量被进一步利用，最终通入CO2收集器(13)封存，实现碳的负排放。
5.一种用于实现权利要求1所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法的系统，其特征在于，生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)依次连接着的设备为生物质燃烧炉(1)、烟气混合器(2)、旋风除尘器(3)、碳酸化炉(4)、旋风除尘器(5)、尾部受热面(6)、空气预热器(7)、除尘器(8)，其中生物质燃烧炉(1)烟气出口与烟气混合器(2)相连，生物质燃烧炉(1)蒸汽进口与尾部受热面(6)汽机给水管道出口相连，生物质燃烧炉(1)中布置有水冷壁管道，生物质燃烧炉(1)蒸汽出口与碳酸化炉(4)蒸汽管道进口相连；烟气混合器(2)出口与旋风除尘器(3)相连，旋风除尘器(3)烟气出口与碳酸化炉(4)相连，旋风除尘器(3)有排灰管道；碳酸化炉(4)的炉膛烟气出口通道与旋风除尘器(5)相连，碳酸化炉(4)的过热管道出口与汽轮机相连；旋风除尘器(5)烟气出口与尾部受热面(6)相连，旋风除尘器(5)的固体通道出口与CaCO3储罐(10)相连，尾部受热面(6)设置有给水管路，该管路中为汽轮机给水，并与生物质燃烧炉(1)中的水冷壁相连，尾部受热面(6)的烟气出口与空气预热器(7)相连，空气预热器(7)设置有空气进口，空气预热器(7)的空气侧出口与生物质燃烧炉(1)相连，空气预热器(7)的烟气侧出口与除尘器(8)相连，除尘器设置有至烟气混合器的再循环烟气流通管路和烟气排放管路；
CaO高温储热子系统(Ⅱ)，由碳酸化炉(4)、旋风除尘器(5)、CaO储罐(9)、CaCO3储罐(10)、CaCO3分解电热炉(11)构成，其中碳酸化炉(4)的烟气出口与旋风除尘器(5)相连，旋风除尘器(5)的固体通道出口与CaCO3储罐(10)相连，CaCO3储罐(10)的出口与CaCO3分解电热炉(11)相连，CaCO3分解电炉(11)设置有气固分离器，分离出的固体流通管道出口与CaO储罐(9)相连，CaO储罐(9)的出口与碳酸化炉(4)相连；
电力消纳子系统(Ⅲ)，由CaO储罐(9)、CaCO3储罐(10)、CaCO3分解电热炉(11)、CO2余热利用设备(12)、CO2收集装置(13)构成，其中CaCO3储罐(10)的出口与CaCO3分解电热炉(11)相连，CaCO3分解电炉(11)设置有气固分离器，分离出的固体流通管道出口与CaO储罐(9)相连，分离出的气体流通管道出口与CO2余热利用设备(12)相连，CO2余热利用设备(12)出口与CO2收集装置(13)相连。
6.根据权利要求2所述的CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，生物质燃烧炉(1)中的烟气温度需达到800℃以上，生物质燃烧炉(1)四周布置有水冷壁管道，将给水加热成饱和蒸汽。
7.根据权利要求2所述的CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，碳酸化炉(4)设置有蒸发受热面和过热器受热面，由于喷入碳酸化炉(4)的高温CaO自身所携带的热量以及吸收CO2所放出的热量，碳酸化炉(4)的烟气区温度要高于烟气混合器(2)中的烟气温度，能够将更多的给水加热成过热蒸汽，产生更多的有效电能。
8.根据权利要求2或所述的CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，经过除尘器(8)后的烟气温度在150℃左右，抽取部分烟气作为再循环烟气，剩余的排放掉。再循环烟气的量受生物质燃烧炉(1)中烟气温度、烟气量以及供电负荷的影响；当生物质燃烧炉(1)中烟气温度不高、烟气量不大或负荷量增大时，抽取较少的烟气作为再循环烟气，再循环烟气的量过多会带来较大的能量损失，不能使足够量的给水加热成过热蒸汽至汽轮机中做功，不利于电网调峰；要尽量使生物质燃烧炉(1)中的烟气量与再循环烟气量相匹配，即再循环烟气的加入使混合烟气的温度降到K2O和Na2O等碱性金属氧化物的凝固点以下10℃，同时烟气的温度和烟气量满足负荷要求。
9.根据权利要求2或5所述的CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，CaO储罐(9)设置有投放CaO的通道和CaO排出通道，对投入其中的CaO循环利用8～10次后，CaO的活性就会降低或失效，需要及时排出，投入新的CaO固体进行循环；CaCO3储罐(10)也设置有CaCO3排出通道，将活性降低或失效的CaCO3排出。
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