CN206449647U - 燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统 - Google Patents

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施登宇
林忠权
叶菲
姚宇飞
裴育峰
郭兆君
孙丰
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
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Abstract

一种燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特点是：料仓连通生物质预干燥器，生物质预干燥器连接生物质气化炉和锅炉，生物质气化炉同时与灰渣余热利用装置、燃气显热利用装置、高温燃气燃烧器、气化介质输送设备连接；燃气显热利用装置经燃气风机与锅炉进口的中温燃气燃烧器连接，燃气显热利用装置连接汽轮机，灰渣余热利用装置还连接汽轮机的凝结水系统。本实用新型有机的将大型火力发电厂燃煤机组与生物质气化技术进行多重耦合，提供一种高效、清洁、环保的生物质综合利用技术。对外界环境友好，本实用新型专利技术达到高效、节能、节水、减排的效果，符合目前国家发展低碳经济的产业政策。

Description

燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统
技术领域
本实用新型是一种火电燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的高效清洁能源利用系统，是一种新型、高效、节能、环保的能源利用系统，属于生物质可再生能源清洁高效利用技术领域。
背景技术
生物质能是一种可再生能源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭。主要的利用方式有生物质发电，加工转化为固体、气体、液体燃料等。我国在生物质能发电方面起步较晚，但经过十几年的发展，目前已经基本掌握了农林生物质发电技术。2014年，我国生物质发电累计并网装机容量超过948万千瓦。生物质发电主要包括农林生物质直燃发电、沼气发电和气化发电，其中主要以直燃发电为主。但目前很多生物质直燃发电厂生存艰难，行业亏损，存在发电效率低、投资成本大、还贷压力大、秸秆收购成本上涨、上网电价偏低等问题。且单纯的生物质发电厂存在秸秆季节性燃烧收购问题，特别是北方地区一年一季，电厂在秸秆匮乏时便面临停产的实际问题。
而我国的大型火力发电机组基本都建在离市区较远的位置，周边多与农村临近。火电厂周边50km范围内有充足的生物质（秸秆等）资源。利用大型火电厂掺烧生物质，即可以解决生物质综合利用问题，又可以解决环保问题。同时，解决了单纯生物质发电厂生存举步维艰的现状。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大型火电厂燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的高效清洁能源利用系统，在现有大型火电厂基础上，耦合了生物质气化模块，并将两者有机的结合在一起。该系统提高了生物质发电效率、减小了生物质综合利用系统的投资、实现了生物质发电系统的超低排放、减少了CO2温室气体排放量、实现了生物质灰渣的综合利用。
为实现上述目的，本实用新型提供一种燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，包括锅炉、汽轮发电机组，其特征在于：还包括生物质气化炉、生物质预干燥器、料仓、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备，料仓连通生物质预干燥器，生物质预干燥器连接生物质气化炉和锅炉，生物质气化炉同时与锅炉的高温燃气燃烧器、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备连接。
所述的气化介质输送设备包括空气气化输送设备或氧气气化输送设备。
所述的空气气化输送设备包括气化风机或锅炉的热风系统。
所述的生物质气化炉通过燃气显热利用装置经燃气风机与锅炉进口的中温燃气燃烧器连接。
所述的燃气显热利用装置连接汽轮机。
所述的灰渣余热利用装置还连接汽轮发电机组的凝结水系统。
本实用新型的有益效果是：
1）解决了建设单纯生物质发电厂投资成本高的问题，充分利用了城市周边大型火力发电厂现有发电设备；
2）充分利用大型火力发电厂高效的锅炉设备，能源利用率高，污染物可实现超低排放；同时减少了温室气体CO2的排放。
3）可实现生物燃烧后灰分的综合利用，可还田或工业利用等；
4）解决城市周边农民春秋两季焚烧秸秆造成严重的环境污染问题；
5）降低了火力发电厂的燃烧成本，节约煤炭资源，社会意义重大；
6）增加农民收入，促进当地经济发展；
7）提高了锅炉效率，起到了锅炉低负荷稳燃的作用，提高锅炉运行灵活性。
附图说明
附图为本实用新型具体实施方式连接示意图。
具体实施方式
本实用新型所提供一种火电厂燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的高效清洁能源利用系统，包括的主要设备和装置为：1、生物质气化炉；2、气化风机；3、生物质预干燥器；4、空分装置；5、料仓；6、燃气风机；7、灰渣余热利用装置；8、燃气显热利用装置；9、中温燃气燃烧器；10、锅炉；11、汽轮发电机组；12、空预器；13、高温燃气燃烧器；14、凝结水系统。料仓连通生物质预干燥器，生物质预干燥器连接生物质气化炉和锅炉，生物质气化炉同时与灰渣余热利用装置、燃气显热利用装置、高温燃气燃烧器、气化介质输送设备连接；燃气显热利用装置经燃气风机与锅炉进口的中温燃气燃烧器连接，燃气显热利用装置连接汽轮机，灰渣余热利用装置还连接汽轮机的凝结水系统，气化介质输送设备包括空气气化输送设备或氧气气化输送设备。空气气化输送设备包括气化风机或锅炉的热风系统。
生物质经破碎、粒径符合要求后进入料仓，料仓中的生物质颗粒经干燥器3利用炉烟干燥后进入气化炉；气化炉可以采用空气气化或氧气气化方案，采用空气气化时空气由气化风机送入气化炉，同时从燃煤锅炉的空预器进出口分别引出冷热风混合后送至气化炉；采用氧气气化时，空气进入空分装置产生的氧气进入气化炉；气化炉可采用加压气化或微负压气化，加压气化时气化炉出口燃气不经过冷却、直接送到高温燃气燃烧器进入锅炉燃烧放热；微负压气化时气化炉出口高温燃气经燃气显热利用装置冷却至焦油凝结温度以上后，通过燃气风机送至中温燃气燃烧器进入锅炉燃烧放热；高温燃气冷却利用汽轮机温度适宜的中间抽汽或给水，被高温燃气加热后回到汽轮发电机组做功或回到给水系统；气化炉的灰渣经灰渣余热利用装置降温后进行综合利用；灰渣余热利用装置利用汽轮机的凝结水系统进行热量回收利用。
生物质气化是指生物质经破碎、干燥等预处理后，送入气化炉中进行气化裂解，即在一定的热力学条件下，借助于空气（氧气）、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H2、CH4等可燃性气体的过程。生物质气化炉分为固定床和流化床气化炉，本专利技术既可采用流化床生物质气化炉，也可采用固定床生物质气化炉。气化炉可以采用空气气化或氧气气化方案，炉体运行压力可采用加压方式或微负压方式。
本实用新型有机的将大型火力发电厂燃煤机组与生物质气化技术进行多重耦合，提供一种高效、清洁、环保的生物质综合利用技术。对外界环境友好，本实用新型专利技术达到高效、节能、节水、减排的效果，符合目前国家发展低碳经济的产业政策。

Claims (6)

1.一种燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，包括锅炉、汽轮发电机组，其特征在于：还包括生物质气化炉、生物质预干燥器、料仓、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备，料仓连通生物质预干燥器，生物质预干燥器连接生物质气化炉和锅炉，生物质气化炉同时与锅炉的高温燃气燃烧器、灰渣余热利用装置、气化介质输送设备连接。
2.根据权利要求1所述的燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特征在于：所述的气化介质输送设备包括空气气化输送设备或氧气气化输送设备。
3.根据权利要求2所述的燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特征在于：所述的空气气化输送设备包括气化风机或锅炉的热风系统。
4.根据权利要求1所述的燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特征在于：所述的生物质气化炉通过燃气显热利用装置经燃气风机与锅炉进口的中温燃气燃烧器连接。
5.根据权利要求4所述的燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特征在于：所述的燃气显热利用装置连接汽轮机。
6.根据权利要求1所述的燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用系统，其特征在于：所述的灰渣余热利用装置还连接汽轮发电机组的凝结水系统。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108442986A (zh) * 2018-04-26 2018-08-24 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种燃气与燃煤发电机组双耦合发电方法及系统
CN108626710A (zh) * 2018-05-09 2018-10-09 中冶华天南京工程技术有限公司 一种燃煤生物质耦合发电系统
CN109666513A (zh) * 2017-10-16 2019-04-23 永清环保股份有限公司 一种生物质气化与垃圾焚烧耦合系统

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