生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统的制作方法

本技术涉及火力发电，具体地，涉及一种生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统。

背景技术：

1、生物质能作为最具发展潜力的绿色可再生能源，其在发电领域的发展突飞猛进。鉴于生物质直接燃烧发电存在炉膛结焦及难以计量等技术问题难以解决，近年来，通过热化学转化技术，利用生物质气化后产生的生物质燃气发电技术发展迅速。

2、目前以“生物质气化耦合燃煤机组发电技术”为主流技术路线，耦合形式为生物质经气化炉气化后转化为生物质燃气，然后将生物质燃气输送至燃煤锅炉进行燃烧发电。但是，这些生物质气化耦合燃煤机组发电技术均没有考虑针对生物质气化再燃发电过程中产生的各种能源进行回收利用，导致生物质的经济利用性较低。

技术实现思路

1、针对现有技术中传统的生物质气化耦合燃煤机组发电系统无法实现多种能源的循环经济利用的技术问题，本实用新型提供了一种生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，采用该系统能够实现对生物质气化再燃发电过程中产生的各种能源进行多级回收利用，从而提高生物质气化的经济利用性。

2、为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，所述发电系统包括：料仓、给料机构、第一引风机、循环流化床气化炉、气固分离机构、氢气分离机构、压缩机、储氢罐、脱附风机和电厂燃煤锅炉；其中，料仓内存储有生物质物料，料仓通过给料机构与循环流化床气化炉的第一入口连接，第一引风机与循环流化床气化炉的第二入口连接，循环流化床气化炉被配置为能够对生物质物料与空气进行加热处理，产生合成气和灰渣；气固分离机构的入口与循环流化床气化炉的第一出口连接，被配置为能够从合成气分离出固体颗粒，获得气固分离后的合成气；氢气分离机构的入口与气固分离机构的第一出口连接，被配置为能够从气固分离后的合成气中分离出氢气，获得氢气分离后的剩余混合可燃气体；储氢罐的入口通过压缩机与氢气分离机构的第一出口连接，电厂燃煤锅炉的入口通过脱附风机与氢气分离机构的第二出口连接。

3、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述给料机构可以包括输送皮带、料斗和铰笼，输送皮带的入口与料仓连接，输送皮带的出口与料斗的入口连接，料斗的出口通过铰笼与循环流化床气化炉连接。

4、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述气固分离机构可以包括旋风分离器，旋风分离器的第二出口与循环流化床气化炉的第三入口连接，用于将合成气中分离出的固体颗粒输送至循环流化床气化炉。

5、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发电系统还可以包括返料器，返料器设置在旋风分离器的第二出口与循环流化床气化炉的第三入口之间。

6、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述气固分离机构还可以包括旋风除尘器，旋风除尘器的第二出口与中间灰仓的入口连接，中间灰仓的出口通过罗茨风机与电厂燃煤锅炉的一次风管连接。

7、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述氢气分离机构可以包括第二引风机和分子筛吸附器，其中，第二引风机的入口与气固分离机构的第一出口连接，第二引风机的出口与分子筛吸附器的入口连接。

8、本实用新型的一个示例性实施例中，所述氢气分离机构可以包括第二引风机和压力摩尔分数摇摆吸附装置，其中，第二引风机的入口与气固分离机构的第一出口连接，第二引风机的出口与压力摩尔分数摇摆吸附装置的入口连接。

9、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发电系统还可以包括空预器，其中，空预器的热介质入口与气固分离机构的第一出口连接，空预器的热介质出口与氢气分离机构的入口连接，空预器的冷介质入口与第一引风机连接，空预器的冷介质出口与循环流化床气化炉的第一出口连接。

10、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发电系统还可以包括缓冲冷凝器，其中，缓冲冷凝器的热介质入口与氢气分离机构的第一出口连接，缓冲冷凝器的热介质出口与储氢罐的入口连接，缓冲冷凝器的冷介质入口与第一引风机连接，缓冲冷凝器的冷介质出口与循环流化床气化炉的第一出口连接。

11、在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发电系统还可以包括灰渣收集容器，灰渣收集容器的入口与循环流化床气化炉的第二出口连接，灰渣收集容器的出口与电厂燃煤锅炉的磨煤机入口连接，用于回收灰渣中的未燃尽碳。

12、通过本实用新型提供的技术方案，本实用新型至少具有如下技术效果：

13、(1)本实用新型在传统生物质气化耦合燃煤机组发电系统的结构基础上新增了氢气分离机构，氢气分离机构能够从合成气中提取氢气，从而完成提纯制取氢气以供厂区氢站使用或对外供应氢能，实现了对氢能的回收利用；

14、(2)本实用新型从系统节能的角度出发，考虑利用气化炉出口合成气的余热对进入气化炉的冷空气进行预热，在气固分离机构和储氢罐之间增设了空预热和缓冲冷却器，不仅实现了余热的回收利用，还有助于加速气化炉内的氧化反应；

15、(3)本实用新型增设了灰渣收集容器，并将灰渣收集容器内的灰渣输送至电厂燃煤锅炉的磨煤机入口与煤炭进行掺烧，不仅实现了未燃尽碳的回收利用，还有助于消除有毒物质，避免污染环境。

16、本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述发电系统包括：料仓、给料机构、第一引风机、循环流化床气化炉、气固分离机构、氢气分离机构、压缩机、储氢罐、脱附风机和电厂燃煤锅炉；

2.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述给料机构包括输送皮带、料斗和铰笼，输送皮带的入口与料仓连接，输送皮带的出口与料斗的入口连接，料斗的出口通过铰笼与循环流化床气化炉连接。

3.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述气固分离机构包括旋风分离器，旋风分离器的第二出口与循环流化床气化炉的第三入口连接，用于将合成气中分离出的固体颗粒输送至循环流化床气化炉。

4.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括返料器，返料器设置在旋风分离器的第二出口与循环流化床气化炉的第三入口之间。

5.根据权利要求3所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述气固分离机构还包括旋风除尘器，旋风除尘器的第二出口与中间灰仓的入口连接，中间灰仓的出口通过罗茨风机与电厂燃煤锅炉的一次风管连接。

6.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述氢气分离机构包括第二引风机和分子筛吸附器，其中，第二引风机的入口与气固分离机构的第一出口连接，第二引风机的出口与分子筛吸附器的入口连接。

7.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述氢气分离机构包括第二引风机和压力摩尔分数摇摆吸附装置，其中，第二引风机的入口与气固分离机构的第一出口连接，第二引风机的出口与压力摩尔分数摇摆吸附装置的入口连接。

8.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括空预器，其中，空预器的热介质入口与气固分离机构的第一出口连接，空预器的热介质出口与氢气分离机构的入口连接，空预器的冷介质入口与第一引风机连接，空预器的冷介质出口与循环流化床气化炉的第一出口连接。

9.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括缓冲冷凝器，其中，缓冲冷凝器的热介质入口与氢气分离机构的第一出口连接，缓冲冷凝器的热介质出口与储氢罐的入口连接，缓冲冷凝器的冷介质入口与第一引风机连接，缓冲冷凝器的冷介质出口与循环流化床气化炉的第一出口连接。

10.根据权利要求1所述的生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括灰渣收集容器，灰渣收集容器的入口与循环流化床气化炉的第二出口连接，灰渣收集容器的出口与电厂燃煤锅炉的磨煤机入口连接，用于回收灰渣中的未燃尽碳。

技术总结本技术提供一种生物质气化耦合燃煤锅炉的发电系统，属于火力发电技术领域，所述系统包括料仓、给料机构、第一引风机、循环流化床气化炉、气固分离机构、氢气分离机构、压缩机、储氢罐、脱附风机和电厂燃煤锅炉；料仓通过给料机构与循环流化床气化炉的第一入口连接，第一引风机与循环流化床气化炉的第二入口连接；气固分离机构的入口与循环流化床气化炉的第一出口连接；氢气分离机构的入口与气固分离机构的第一出口连接；储氢罐的入口通过压缩机与氢气分离机构的第一出口连接；电厂燃煤锅炉的入口通过脱附风机与氢气分离机构的第二出口连接。通过本技术提供的发电系统，能够实现多种能源的循环经济利用，提高生物质的经济利用性。技术研发人员：朱静茂,赵虎军,段丽,曲增杰,张同卫受保护的技术使用者：国能龙源蓝天节能技术有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/4/22