CN207538876U - 一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及于生物质气化燃气设备技术领域，具体涉及一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，包括生物质气化装置和高温燃气发电装置，通过生物质气化所产生的热煤气进行燃烧换热产生过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮发电机组进行发电并且对产生的乏汽进行冷凝除氧回收利用，并且汽轮发电机组设置有多个出口同时联合多个器件进行工作，进而达到了高效、多联合的燃气发电系统，另外，该系统结构简单，适合于中小规模生物质能利用，拓展了生物质利用途径，项目投资小，经济效益好，解决了以往热效率较低，机组发电量少的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及于生物质气化燃气设备技术领域，具体涉及一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统。
背景技术
目前，我国生物质资源丰富，能源化利用潜力大。全国可作为能源利用的农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾与有机废弃物等生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤。截至2015年，生物质能利用量约3500万吨标准煤，其中商品化的生物质能利用量约1800万吨标准煤。
目前生物质发电已形成一定规模，截至2015年，我国生物质发电总装机容量约1030万千瓦，其中，农林生物质直燃发电约530万千瓦，垃圾焚烧发电约470万千瓦，沼气发电约30万千瓦，年发电量约520亿千瓦时，生物质发电技术基本成熟。
但是受制于我国农业生产方式，农林生物质原料难以实现大规模收集，一些年利用量超过10万吨的项目，原料收集困难，造成项目难以持续运营，因此，急需探索就近收集、就近转化、就近消费的小规模的生物质能分布式商业化开发利用模式，目前生物质气化多联产技术已经达到推广应用，但大多数生物质气化多联产发电采用内燃机发电方式，存在焦油和废水处理二次污染问题，严重制约了项目大规模推广应用。另一方面，采用燃气锅炉发电方式，多联产受限于项目处理规模，国内生物质气化燃气锅炉主蒸汽采用中温中压甚至更低参数，导致热效率较低，机组发电量少，经济效益差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，采用该系统提高了生物质气化多联产发电效率，同时可避免生物质气化发电除焦油过程中废水处理问题，高温燃气中焦油以气态形式进入燃气锅炉，利用了燃气显热，会进一步有效提高生物质多联产气化发电系统热效率
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，包括生物质气化装置和高温燃气发电装置；所述生物质气化装置包括依次连接的生物质气化炉、除尘装置和增压风机，所述增压风机与高温燃气发电装置相连，并为所述高温燃气发电装置提供高温热煤气；所述高温燃气发电装置包括用于水汽换热的高温燃气锅炉和设置有五个出口的汽轮发电机组；所述增压风机与高温燃气锅炉连通并输送所述高温热煤气，高温燃气锅炉与汽轮发电机组连通，所述高温热煤气在所述高温燃气锅炉内燃烧并与给水换热产生过热蒸汽，所述过热蒸汽进入汽轮发电机组进行发电；汽轮发电机组的第一出口a与凝汽器相连，过热蒸汽换热后所形成的乏汽进入凝汽器凝结成冷凝水，凝汽器依次与凝结水泵、轴封加热器、第一低压加热器、第二低压加热器、高压除氧器相连，进而使冷凝水加热除氧；高压除氧器通过电动给水泵依次与第一高压加热器、第二高压加热器连接、第二高压加热器与高温燃气锅炉连通，进而使加热除氧后的冷凝水输送至高温燃气锅炉；汽轮发电机组的第二出口b与第一低压加热器相连；汽轮发电机组的第三出口c依次经过第二低压加热器、第一低压加热器与凝汽器相连；汽轮发电机组的第四出口d与高压除氧器连通；汽轮发电机组的第五出口e与第一高压加热器相连；汽轮发电机组的第六出口f依次经过第二高压加热器、第一高压加热器与高压除氧器相连。
其中，所述高温燃气锅炉设置有连续排污扩容器，连续排污扩容器与高压除氧器连通。
其中，所述生物质气化炉所产生的高温热煤气以气态形式通过增压风机输送至高温燃气锅炉燃烧。
本实用新型的有益效果：本申请的适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，通过生物质气化所产生的热煤气进行燃烧换热产生过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮发电机组进行发电并且对产生的乏汽进行冷凝除氧回收利用，并且汽轮发电机组设置有多个出口同时联合多个器件进行工作，进而达到了高效、多联合的燃气发电系统，另外，该系统结构简单，适合于中小规模生物质能利用，拓展了生物质利用途径，项目投资小，经济效益好，解决了以往热效率较低，机组发电量少的问题。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统的结构示意图。
附图标记：1-生物质气化炉；2-除尘装置；3-增压风机；4-高温燃气锅炉；5-汽轮发电机组；6-凝汽器；7-凝结水泵；8-轴封加热器；9-第一低压加热器；10-第二低压加热器；11-高压除氧器；12-电动给水泵；13-第一高压加热器；14-第二高压加热器；15-连续排污扩容器。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实用新型的一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统的具体实施方式，请见图1，包括依次连接的生物质气化炉1、除尘装置2和增压风机3，具体的，生物质在生物质气化炉1内气化后产生300至400℃高温的热煤气，高温热煤气经过除尘装置2处理除尘后通过增压风机3直接送入高温燃气锅炉4燃烧。
作为优选的是，生物质气化炉1所产生的高温热煤气以气态形式通过增压风机3输送至高温燃气锅炉4燃烧产生高温热煤气，高温热煤气中的焦油以气态形式进入高温燃气锅炉4，利用了燃气显热和焦油化学热能，进一步有效提高生物质多联产气化发电系统热效率。
进一步地，高温燃气锅炉4内含有换热器，高温热煤气在高温燃气锅炉4内燃烧并且进行汽水换热产生压力9.81MPa、温度540℃的高温高压的过热蒸汽，高温燃气锅炉4发电采用高温高压参数，相比中温中压发电，系统发电效率提高约6％，显著提高了系统热能利用效率和系统经济性，过热蒸汽由蒸汽母管送入汽轮发电机组5做功发电，汽轮发电机组5做功后，过热蒸汽转化为乏汽，该乏汽经过汽轮发电机组第一出口5a排至凝汽器6并被凝结成水(冷凝水)，冷凝水然后分别流经凝结水泵7、轴封加热器8、第一低压加热器9和第二低压加热器10进行预加热，然后再进入高压除氧器11进行除氧，高压除氧器11通过电动给水泵12依次连接到第一高压加热器13、第二高压加热器14，第二高压加热器14再通过管道连接到高温燃气锅炉4，进而除氧后的冷凝水再次经过加压加热输送至高温燃气锅炉4循环连用。
在本实施例中，汽轮发电机组第二出口5b经过抽汽管道连接到第一低压加热器9，汽轮发电机组第三出口5c经过抽汽管道依次连接到第二低压加热器10、第一低压加热器9，最终进入凝汽器6，汽轮发电机组第四出口5d经过抽汽管道直接连接到高压除氧器11；汽轮发电机组第五出口5e与第一高压加热器相连；汽轮发电机组第六出口5f经过抽汽管道依次经过第二高压加热器14、第一高压加热器13，最终与高压除氧器11相连，进而通过一个汽轮发电机组实现对多个器件进行联合供产，提高系统的工作效率，节省了成本。
作为优选的方案，高温燃气锅炉4出口设置有连续排污扩容器15，连续排污扩容器15将高温燃气锅炉4所产出的二次蒸汽排入到高压除氧器11，进一步提高环保的效益。
本实施例的燃气锅炉发电采用高温高压参数，相比中温中压发电，系统发电效率提高约6％，显著提高了系统热能利用效率和项目经济性，同时避免了生物质气化发电除焦油过程中废水处理问题，具备更优的环保性，符合农业生物质绿色、可持续、资源化、能源化利用产业的发展方向。另外，本实施例的系统结构简单，适合于中小规模生物质能利用，拓展了生物质利用途径，项目投资小，经济效益好，并且高温燃气中焦油以气态形式进入高温燃气锅炉4，利用了燃气显热，进一步提高生物质多联产气化发电系统热效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，其特征在于：包括生物质气化装置和高温燃气发电装置；
所述生物质气化装置包括依次连接的生物质气化炉(1)、除尘装置(2)和增压风机(3)，所述增压风机(3)与高温燃气发电装置相连，并为所述高温燃气发电装置提供高温热煤气；
所述高温燃气发电装置包括用于水汽换热的高温燃气锅炉(4)和设置有五个出口的汽轮发电机组(5)；所述增压风机(3)与高温燃气锅炉(4)连通并输送所述高温热煤气，高温燃气锅炉(4)与汽轮发电机组(5)连通，所述高温热煤气在所述高温燃气锅炉(4)内燃烧并与给水换热产生过热蒸汽，所述过热蒸汽进入汽轮发电机组(5)进行发电；
汽轮发电机组(5)的第一出口(5a)与凝汽器(6)相连，过热蒸汽换热后所形成的乏汽进入凝汽器(6)凝结成冷凝水，凝汽器(6)依次与凝结水泵(7)、轴封加热器(8)、第一低压加热器(9)、第二低压加热器(10)、高压除氧器(11)相连，进而使冷凝水加热除氧；
高压除氧器(11)通过电动给水泵(12)依次与第一高压加热器(13)、第二高压加热器(14)连接、第二高压加热器(14)与高温燃气锅炉(4)连通，进而使加热除氧后的冷凝水输送至高温燃气锅炉(4)；
汽轮发电机组(5)的第二出口(5b)与第一低压加热器(9)相连；汽轮发电机组(5)的第三出口(5c)依次经过第二低压加热器(10)、第一低压加热器(9)与凝汽器(6)相连；汽轮发电机组(5)的第四出口(5d)与高压除氧器(11)连通；汽轮发电机组(5)的第五出口(5e)与第一高压加热器(13)相连；汽轮发电机组(5)的第六出口(5f)依次经过第二高压加热器(14)、第一高压加热器(13)与高压除氧器(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，其特征在于：所述高温燃气锅炉(4)设置有连续排污扩容器(15)，连续排污扩容器(15)与高压除氧器(11)连通。
3.根据权利要求1所述的一种适用于生物质气化多联产的高效燃气发电系统，其特征在于：所述生物质气化炉(1)所产生的高温热煤气以气态形式通过增压风机(3)输送至高温燃气锅炉(4)燃烧。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110484305A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-22 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种生物质燃气降温系统 |
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2017
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