生物质气化耦合发电系统的制作方法

本实用新型属于生物质处理
技术领域：
，具体来说，是一种生物质气化耦合发电系统。
背景技术：
：生物质作为可再生资源，具有资源产量丰富、地域分布广阔和能量储量稳定的特点。生物质气化耦合发电能充分利用大型火力电站现有的土地、厂房和设备，减少重复投资，降低运行成本低，主要使用农、林废弃物为燃料，采用循环流化床气化装置，气化产生的燃气被当作锅炉燃煤的替代品产生热量，最终转换为电能，可从根本上解决农村秸秆焚烧带来的环境污染问题并且最大限度地回收生物质燃料热解过程中的热量。国内外对生物质的利用主要采用直接燃烧、热解等方式，但是由于生物质能量密度相对较低，高水分、高挥发分和高碱金属含量等特点，直接燃烧容易结渣、结焦。而生物质热解过程挥发分的释放主要以焦油形态出来，可以进行焦油深加工制油品，但是生物质热解残渣仍具有较高的热值，能量利用不充分。技术实现要素：本实用新型目的是旨在提供了一种生物质气化耦合发电系统，用来解决生物质气化过程中热量在除尘器和冷却器中的热量回收利用问题。为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种生物质气化耦合发电系统，包括给料机、生物质气化炉、鼓风机、旋风除尘器、冷却装置、发电站，所述给料机的出料口连接生物质气化炉的进料口，所述生物质气化炉的进气口连接鼓风机的出风口，所述生物质气化炉的出气口连接旋风除尘器的进气口，所述旋风除尘器的出气口连接冷却装置的进气口，所述冷却装置的出气口连接电站，所述旋风除尘器包括内壁、外壁、灰尘收集器、连接管和换热装置，所述换热装置包括依次连接的水泵Ⅰ、水管Ⅰ、进水口Ⅰ、出水口Ⅰ和水箱，所述水管Ⅰ铺设于内壁和外壁之间，所述灰尘收集器上部通过连接管与换热装置下端连接。优选的，所述冷却装置包括箱体、进气口、出气口、通气管、水泵Ⅱ、进水口Ⅱ、出水口Ⅱ、水管Ⅱ，所述通气管连接在进气口与出气口之间，所述水泵Ⅱ与进水口Ⅱ连接，所述水管Ⅱ连接在进水口Ⅱ与出水口Ⅱ之间，所述箱体左上方开设有热导油入口，箱体右下方开设有热导油出口，所述箱体内的左右两端均设置有隔板。通过将冷却装置分割为上下两部分的做法，实现了一个冷却器同时给热导油和可燃气体冷却降温的效果。具体来讲，在可燃气体通过上面的通气管进入箱体的同时，通过热导油入口通入热导油，通过进水口Ⅱ通入冷水，热导油在重力的作用下在箱体下部包围水管Ⅱ，将热量传递给水管Ⅱ里面的水，水管Ⅱ里面的水也给热导油降温，由于下面的热导油温度高，上面的热导油温度低，下面的热导油体积膨胀，密度减小，向上运动，上面的热导油温度较低会向下运动，这样便自动形成上下循环，同时起到了给可燃气体和热导油降温的效果，并且将热量予以最大程度回收。优选的，所述水管Ⅱ为直线状机构、螺旋状结构和波浪状结构中的一种。当水管Ⅱ为螺旋状结构或者波浪状结构时，能够增大水管Ⅱ与热导油的接触面积，增强对热导油的降温效果、当水管Ⅱ为直线状结构时，结构简单，加工方便。优选的，所述水管Ⅰ绕着内壁按螺旋状铺设，也可在内壁与外壁之间水平或者竖直方向铺设。螺旋状铺设在于最大限度收集旋风除尘器中的热量，水平或者竖直方向铺设在于加工方便。优选的，旋风除尘器的数量为两个。生物质在气化炉内气化过程中，产生大量的热量，大量热量也通过旋风除尘器散发掉，在旋风除尘器内外壁中间设置水管能将热量收集起来用于热水供暖。设置两个或者多个能最大限度收集多余热量。优选的，旋风除尘器和冷却装置共用一个水箱。这样可以简化装置的结构，节约成本。旋风除尘器设置一个清除灰尘不会很干净，设置为两个也能尽可能地将气体中的灰尘除掉。经过热解后的混合可燃气体经过旋风除尘器和冷却器后从冷却器出来的温度在280℃～350℃之间，这样能保证气体中的焦油不会因为温度过低而析出。旋风除尘器和冷却装置共用一个水箱也能节约成本。本实用新型在具体工作时，先将从料仓里面的生物质燃料通过给料机给到生物质气化炉，同时生物质气化炉下边的鼓风机给氧或者空气，经过热解的气体进入旋风除尘器，灰尘在里面被回收，同时与旋风除尘器中水管相连接的水泵供水，将气体以及灰尘等残渣中的热量收集起来，该热水流入水箱；混合生物质燃气气体经过旋风除尘器后温度依旧很高，继续通过冷却装置，气体在进入冷却装置时，通过热导油入口通入热导油，将位于冷却装置下面的气管里面的气体冷却，同时通过位于冷却装置上面的进水口通入冷水，下面的热导油吸收通气管的热量后体积膨胀，密度减小，与上面的相对冷却的热导油形成相互运动、循环运动，这样便同时给气体和热导油降温，又回收了热量。本实用新型的优点在于：耦合发电技术充分利用超低排放设施，使生物质发电排放标准达到超低排放标准，并且在发电过程中能把生物质气化过程中在除尘器中产生的大量热量收集起来。本实用新型可有效解决周边地区秸秆焚烧问题，实现区域内生物质能资源化，提高能量利用率，带动地方经济、环境和社会多方收益。具体来说有下列优点：1、生物质气化技术与大型火力发电厂耦合，利用机组高效率和富余发电负荷，高效发电；并且实现热量的最大程度回收。2、减少燃煤用量50%以上开支，并接受50元/吨左右的垃圾处理收益；3、生物质灰分进电站锅炉前被收集，避免了对电站锅炉受热面的腐蚀；4、燃气输送和燃烧过程无焦油析出，避免了环境污染。附图说明本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型中冷却装置的结构示意图；图3为本实用新型中旋风除尘器的俯视结构示意图；主要元件符号说明如下：1、给料机，2、气化炉，3、旋风除尘器，4、冷却装置，5、电站，6、鼓风机，31内壁，32、外壁，33、灰尘收集器，34、连接管，35、换热装置，351、水泵Ⅰ，352、水管Ⅰ，353、进水口Ⅰ、354、出水口Ⅰ，355、水箱，41、箱体，42、出水口Ⅱ，43、进水口Ⅱ，44、水管Ⅱ，46、出气口，47、进气口，48、通气管，49、热导油入口，40、热导油出口，410、隔板。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。一种生物质气化耦合发电系统，包括给料机1、生物质气化炉2、鼓风机6、两个依次连接的旋风除尘器3、冷却装置4、发电站5，给料机1的出料口连接生物质气化炉2的进料口，给料机1用于将生物质燃料从料仓内输送到生物质气化炉2中，在生物质气化炉2的进气口连接鼓风机6的出风口，可根据实际生产情况，通过鼓风机6向生物质气化炉2中通入空气或者氧气；生物质气化炉2的出气口连接旋风除尘器3的进气口，旋风除尘器3包括内壁31、外壁32、灰尘收集器33、连接管34和换热装置35，换热装置35包括依次连接的水泵Ⅰ351、水管Ⅰ352、进水口Ⅰ353、出水口Ⅰ354和水箱355，水管Ⅰ352绕着内壁31按螺旋状铺设，也可在内壁31与外壁32之间水平或者竖直方向铺设，灰尘收集器33上部通过连接管34与换热装置35下端连接，在生物质气化炉2中生物质燃料燃烧后产生可燃的混合气体，混合气体进入旋风除尘器3内，混合气体中的灰尘被旋风除尘器3除掉，同时，冷却水从进水口Ⅰ353进入水管Ⅰ352中，冷却水将混合气体的热量吸收一部分，降低混合气体的温度，在水泵Ⅰ351的作用下，温度升高后的冷却水通过出水口Ⅰ返回水箱355后被用于其他用途，旋风除尘器3的出气口连接冷却装置4的进气口，温度降低后的混合气体进入冷却装置4中；冷却装置4包括箱体41、进气口47、出气口46、通气管48、水泵Ⅱ411、进水口Ⅱ43、出水口Ⅱ42、水管Ⅱ44，通气管48连接在进气口47与出气口46之间，水泵Ⅱ411与进水口Ⅱ43连接，水管Ⅱ44连接在进水口Ⅱ43与出水口Ⅱ42之间，箱体41左上方开设有热导油入口49，箱体41右下方开设有热导油出口40，箱体41内的左右两端均设置有隔板410。混合气体通过进气口47进入通气管48的同时，热导油入口49通入热导油，进水口Ⅱ43通入冷却水，热导油将通气管48内的混合气体冷却，热导油吸收混合气体的热量后温度升高，体积膨胀，密度减小，向上浮起，上部分的热导油被冷却水冷却，温度降低，密度增大而下沉，这样形成了热导油的上下循环运动，冷却水与热导油实现热量的交换，在水泵Ⅱ的作用下，温度升高的冷却水从出水口Ⅱ42返回水箱355后被用于其他用途，冷却装置4的出气口连接电站5，经过冷却装置4的作用，混合气体的温度从350℃以上降低到280℃～300℃，这样能保证气体中的焦油不会因为温度过低而析出，冷却后的混合气体被输送到电站5用于发电。在上述实施例中，优选水管Ⅱ44为直线状机构、螺旋状结构和波浪状结构中的一种。当水管Ⅱ44为螺旋状结构或者波浪状结构时，能够增大水管Ⅱ44与热导油的接触面积，增强对热导油的降温效果、当水管Ⅱ44为直线状结构时，结构简单，加工方便。在上述实施例中，旋风除尘器3和冷却装置4可以共用一个水箱355或者分别配置一个水箱。单为了简化结构和降低成本，可将旋风除尘器3和冷却装置4均与水箱355连接。工作人员随机选择了三种不同规格的该生物质气化耦合发电系统进行实验，经过实验，得到了如下性能参数表：组号123配套发电机组功率（Kw）250045009000产气量(Nm3/hr)4800890018000气化炉燃气出口温度（℃）700-820700-780700-780生物质燃料消耗量（ton/hr）1.5-23.5-4.87-10冷却器出口温度（℃）290300320以上对本实用新型提供的生物质气化耦合发电系统进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3