CN206016977U - 一种煤气化分布式能源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分布式能源系统，尤其是煤气化分布式能源系统，属于能源技术领域；具体提供了一种结构设计合理、能源利用率高、实现“冷、热、电”三联供的煤气化分布式能源系统；包括制气化系统和燃气式分布式能源系统。所述制气系统包括气化炉、排渣系统、煤气冷却装置、煤气净化装置；所述的燃气式分布式能源系统包括燃烧室、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉、烟气换热器和吸收式制冷机；余热锅炉设有补燃装置，一部分净化后的煤气经补燃装置进入余热锅炉。

Description

一种煤气化分布式能源系统

技术领域

本实用新型涉及一种分布式能源系统，尤其是煤气化分布式能源系统，属于能源技术领域。

背景技术

分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统，它以冷、热、电联产为主，其它能源供应系统为辅，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，直接满足用户多种需求，实现能源梯级利用，并通过公用能源供应系统提供支持和补充，实现资源利用最大化。分布式能源具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等特点。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向。在发达国家，分布式能源在整个能源系统中占比正不断提高。在我国，分布式能源是保障可持续发展战略实施的有效途径之一，它是能源战略安全、电力安全及我国天然气发展战略的需要，可缓解环境、电网调峰的压力，能够提高能源利用效率。大力发展分布式能源，已成为我国能源发展战略的一部分。“十二五”规划明确提出，促进分布式能源系统的推广应用；“十三五”规划纲要将分布式能源纳入战略新兴产业，大力支持，多地分布式能源项目已密集上马。

传统的分布式能源以天然气或油燃料为主，可再生能源为辅。随着洁净煤气化技术的日臻成熟且不断完善和发展使得煤气化分布式能源站成为可能。“十二五”期间，我国煤化工产业发展十分迅速，洁净煤气化技术也得了快速发展，在我国现代煤气化市场上应用的先进煤气化技术已达几十种之多。煤气化技术与高效的联合循环相结合，即整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术，是当今兴起的一种先进的洁净煤发电技术，各国都在积极研究。而煤气化技术与分布式能源系统的结合则未见报道。洁净煤气化技术和分布式能源技术的结合对于促进我国煤炭资源合理利用、提高资源利用效率、满足市场需求具有现实意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、能源利用率高、实现“冷、热、电”三联供的煤气化分布式能源系统，包括如下内容：一种煤气化分布式能源系统，所述的煤气化分布式能源系统包括制气化系统与燃气式分布式能源系统；

所述的制气化系统包括：气化炉、排渣系统、煤气冷却装置、煤气净化装置；

所述的燃气式分布式能源系统包括：燃烧室、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉、烟气换热器和吸收式制冷机；

所述的气化炉、煤气冷却装置、煤气净化装置、燃烧室、燃气轮机依次相连，所述的煤气冷却装置、煤气净化装置与燃气轮机分别与余热锅炉直接相连，所述的余热锅炉与蒸汽轮机吸收式制冷机依次相连，上述的连接方式均为管道连接；

所述的燃气轮机与蒸汽轮机均分别与发电机相连。

优选地，所述的煤气化分布式能源系统中的余热锅炉与换热器相连，所述的换热器上设有排烟装置与水交换热水提供装置；余热锅炉设有补燃装置，一部分净化后的煤气经补燃装置进入余热锅炉。

优选地，所述的煤气化分布式能源系统中的蒸汽轮机与气化炉相连，所述的蒸汽轮机还连接有蒸汽提供装置。

优选地，所述的煤气化分布式能源系统中的气化炉连接有排渣系统、氧气进入装置、煤燃料入口；所述的燃烧室连接有空气入口。

该煤气化分布式能源系统运行方法，包括如下流程：

煤经气化炉气化后形成粗煤气，灰渣由排渣系统排出；

高温粗煤气进入煤气冷却装置，冷却装置中产生的中、低压蒸汽进入余热锅炉；

经冷却后的煤气进入净化装置，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变成清洁的气体燃料；

净煤气与来自压气机的高压空气混合后在燃气轮机的燃烧室燃烧，把储存在燃料中的化学能转化成热能，形成的高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功，驱动发电机发电；

燃气轮机排气进入余热锅炉，加热给水；余热锅炉产生的蒸汽进入蒸汽轮机做功，带动发电机发电；为了提高余热锅炉产生的蒸汽参数，余热锅炉设置补燃装置，净化后的煤气一部分引入余热锅炉进行补燃；余热锅炉排出的烟气经换热器后排出，换热器产生的热水用于供生活热水；蒸汽轮机的抽汽，一部分供给气化炉，用于煤气化；一部分蒸汽直接供给工业用户；一部分蒸汽用于驱动蒸汽型吸收式制冷机，向外供冷及供暖。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的分布式能源系统示意图。

附图编号：1、气化炉；1-1、煤燃料入口；1-2、氧气入口；2、排渣系统；3、煤气冷却装置；4、煤气净化装置；5、压气机；6、燃烧室；7、燃气轮机；8-1、发电机一；8-2、发电机二；9、蒸汽轮机；10、余热锅炉；11、吸收式制冷机；12、烟气换热器；12-1、排烟装置；13、供电终端一；14、供电终端二；15、供冷采暖终端；16、供蒸汽终端；17、供热水终端；18、补燃管道；19、烟气管道一；20、低压蒸汽管道；21、蒸汽管道一；22、烟气管道二；23、蒸汽管道二

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例：

如附图所述，本实用新型提供了一种煤气化分布式能源系统，煤气化分布式能源系统包括制气化系统与燃气式分布式能源系统；制气化系统包括：气化炉1、排渣系统2、煤气冷却装置3、煤气净化装置4；燃气式分布式能源系统包括：燃烧室6、燃气轮机7、余热锅炉10、蒸汽轮机9、发电机一8-1、发电机二8-2、烟气换热器12和吸收式制冷机11；吸收式制冷机与供冷采暖终端15相连；气化炉、煤气冷却装置、煤气净化装置、燃烧室、燃气轮机依次通过管道相连，煤气冷却装置、煤气净化装置与燃气轮机分别与余热锅炉通过管道直接相连，余热锅炉与蒸汽轮机吸收式制冷机通过管道依次相连，上述的连接方式均为管道连接；余热锅炉10与换热器12通过烟气管道22相连，换热器上设有排烟装置12-1与水交换热水直接与提供热水终端17相连；提供装置燃气轮机与蒸汽轮机均分别与发电机一、二相连；蒸汽轮机与气化炉通过蒸汽管道二23相连，蒸汽轮机直接与供蒸汽终端16相连；气化炉1连接有排渣系统2、氧气进入装置1-2、煤燃料入口1-1；燃烧室6连接有压气机5与空气入口端；余热锅炉与蒸汽轮机之间通过蒸汽管道一21相连；

系统的运行流程如下：煤经气化炉气化后形成粗煤气，灰渣由排渣系统排出。高温粗煤气进入煤气冷却装置，冷却装置中产生的中、低压蒸汽进入余热锅炉。经冷却后的煤气进入净化装置，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变成清洁的气体燃料。净煤气与来自压气机的高压空气混合后在燃气轮机的燃烧室燃烧，把储存在燃料中的化学能转化成热能，形成的高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功，驱动发电机发电；燃气轮机排气进入余热锅炉，加热给水；余热锅炉产生的蒸汽进入蒸汽轮机做功，带动发电机发电；为了提高余热锅炉产生的蒸汽参数，余热锅炉设置补燃装置，净化后的煤气一部分引入余热锅炉进行补燃；余热锅炉排出的烟气经换热器后排出，换热器产生的热水用于供生活热水；蒸汽轮机的抽汽，一部分供给气化炉，用于煤气化；一部分蒸汽直接供给工业用户；一部分蒸汽用于驱动蒸汽型吸收式制冷机，向外供冷及供暖。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种煤气化分布式能源系统，其特征在于：所述的煤气化分布式能源系统包括制气化系统与燃气式分布式能源系统；

所述的制气化系统包括：气化炉、排渣系统、煤气冷却装置、煤气净化装置；

所述的燃气式分布式能源系统包括：燃烧室、燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉、烟气换热器和吸收式制冷机；

所述的气化炉、煤气冷却装置、煤气净化装置、燃烧室、燃气轮机依次相连，所述的煤气冷却装置、煤气净化装置与燃气轮机分别与余热锅炉直接相连，所述的余热锅炉与蒸汽轮机吸收式制冷机依次相连，上述的连接方式均为管道连接；

所述的燃气轮机与蒸汽轮机均分别与发电机相连。

2.根据权利要求1所述的煤气化分布式能源系统，其特征在于：所述的余热锅炉与换热器相连，所述的换热器上设有排烟装置与水交换热水提供装置。

3.根据权利要求1所述的煤气化分布式能源系统，其特征在于：所述的蒸汽轮机与气化炉相连，所述的蒸汽轮机还连接有蒸汽提供装置。

4.根据权利要求1所述的煤气化分布式能源系统，其特征在于：所述的气化炉连接有排渣系统、氧气进入装置、煤燃料入口；所述的燃烧室连接有空气入口。