一种正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的制作方法

本实用新型涉及发电领域，特别是一种正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统。

背景技术：

我国的能源结构是以煤为主，在未来相当长时间内，以燃煤为主，油、气、生物质、其他固体燃料作为补充的能源结构。生物质作为第四大能源，高效清洁利用生物质能源具有战略层面的意义。

目前的利用生物质耦合发电技术是采用生物质气化技术。生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于空气部分（或者氧气）、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，最终转化为一氧化碳，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。生物质气化是把生物质原料转化为可燃气体，可用于供热、发电、供气及化学品的合成，生物质气化炉是生物质能利用的重要技术之一。

现有技术中为了使气化产生的燃气进入燃煤锅炉参加燃烧，必须使用加压风机对燃气进行加压，由于燃气加压风机的最高运行温度只有450℃，燃气必须经过降温（900度左右降温至300度左右）才能通过燃气加压风机加压进入燃煤锅炉参加燃烧，一方面需要为气化炉设置燃气降温设备和燃气加压设备，另一方面燃气经过降温后燃烧导致热量损失。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统，不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备，同时燃气的热量损失少。

为达到上述目的本实用新型提供一种正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统，包括：生物质气化炉和燃煤锅炉，所述燃煤锅炉设有燃气燃烧器，所述生物质气化炉的燃气出口与所述燃气燃烧器连接，所述生物质气化炉包括依次串联的常压料仓、若干个星形给料机、第一螺旋给料机和气化室，所述若干个星形给料机和所述第一螺旋给料机之间加压气管道。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述若干个星形给料机用于密封的向所述第一螺旋给料机输送生物质。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述常压料仓和所述若干个星形给料机之间设有加压料仓，所述加压料仓两端设有阀门，所述加压料仓与所述加压气管道连通、所述加压料仓与所述加压气管道之间设有阀门。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述加压仓与所述若干个星形给料机之间设有加压料缓冲仓。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述加压料缓冲仓底部设有第二螺旋输送机，所述第二螺旋输送机用于向所述若干个星形给料机输送生物质。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述加压料缓冲仓与所述加压气管道连通、所述加压料缓冲仓与所述加压气管道之间设有阀门。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述若干个星形给料机与所述第一螺旋给料机之间设有气动快关门。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统工作时，所述加压气管道用于向所述第一螺旋给料机输送大于或等于所述气化室在所述第一螺旋给料机出口处压力的加压气。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述生物质气化炉的燃气出口处的压力大于与所述燃煤锅炉炉膛在所述燃气燃烧器出口处的压力。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的一个实施例中，所述生物质气化炉为流化床气化炉。

在本实用新型的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统中，所述生物质气化炉的燃气出口与所述燃气燃烧器连接，所述生物质气化炉包括依次串联的常压料仓、若干个星形给料机、第一螺旋给料机和气化室，所述若干个星形给料机和所述第一螺旋给料机之间加压气管道，可以有效的保证所述生物质气化炉的燃气出口处的压力大于与所述燃煤锅炉炉膛在所述燃气燃烧器出口处的压力，不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备就可以将燃气送入燃煤锅炉。

附图说明

图1所示为本实用新型第一实施例的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的结构示意图。

图2所示为本实用新型第二实施例的生物质气化炉的结构示意图。

图3所示为本实用新型第三实施例的生物质气化炉的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1所示为本实用新型第一实施例的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统的结构示意图。请参见图1，本实施例的正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电系统包括：生物质气化炉100和燃煤锅炉200。

生物质气化炉为流化床气化炉。生物质气化炉100包括依次串联的常压料仓入口给料装置1、常压料仓3、第二螺旋给料机9b、两个星形给料机7、第一螺旋给料机9a、气化室13。常压料仓3和第二螺旋给料机9b之间、两个星形给料机7和第一螺旋给料机9a之间各设有一气动快关门8。气动快关门8和星形给料机7之间设有加压气管道。星形给料机7用于密封的向第一螺旋给料机9a输送生物质。常压料仓3上端设有布袋除尘器2。

生物质气化炉100还包括布风板10、气化风室11、返料器12、气化室13、第一级旋风分离器14、第二级旋风分离器15、返料风机16、水冷螺旋冷灰机17、气力输送装置18、灰仓19、气化风机20。

包括助燃风机21、燃煤锅炉炉膛22、燃气燃烧器23。生物质气化炉100的燃气出口与燃气燃烧器23连接。即从第二级旋风分离器15出来的高温燃气，可以直接进入燃气燃烧器23，与助燃风机送来空气21（也可采用富氧空气）进入燃煤锅炉炉膛22混合燃烧。

生物质气化炉的原理是气化剂通过气化风机20加压后进入气化风室11；气化剂为空气或富氧。气化剂进入气化风室11后通过布风板10进入气化室13，在气化室13内与生物质发生氧化还原反应，产生燃气，燃气在第一级旋风分离器14内进行气固分离，分离下来的灰通过返料器12，在返料风机16提供的返料风作用下回到气化室13，从第一级旋风分离器14出来的燃气进入第二级旋风分离器15进行进一步的气固分离。由第二级旋风分离器15分离下来的灰，进入水冷螺旋冷灰机17，通过电厂冷凝水冷却后，由气力输送装置18送入灰仓19。

生物质经常压料仓入口给料装置1进入常压料仓3，后依次经第二螺旋给料机9b、两个星形给料机7、第一螺旋给料机9a进入气化室13。在气动快关门8和星形给料机7之间送入加压气体N2，加压气体的压力大于或等于气化室在第一螺旋给料机出口处压力，星形给料机能够阻隔第一螺旋给料机9a与第二螺旋给料机9b的气体流通。生物质气化炉的燃气出口处的压力大于与燃煤锅炉炉膛在燃气燃烧器出口处的压力，不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备就可以将燃气送入燃煤锅炉。气动快关门8是为了防止星形给料机出现密封缺陷，进而保证气化室的燃气不会泄露，正常工况下气动快关门8是打开的。

图2所示为本实用新型第二实施例的生物质气化炉的结构示意图。请参见图2、常压料仓3和星形给料机7之间设有加压料仓4，加压料仓4两端设有阀门41、42，加压料仓4与加压气管道连通、加压料仓4与加压气管道之间设有阀门。加压气管道用于输送加压气体。

加压仓4与星形给料机7之间设有加压料缓冲仓5。加压料缓冲仓底部4设有第二螺旋输送机9b，第二螺旋输送机9b用于向星形给料机7输送生物质。

本实施的原理是：关闭阀门42、打开阀门41，常压料仓3的生物质通过阀门41进入到加压料仓4，加压料仓4装满生物质料后阀门41关闭，对加压料仓4进行充压，当生物质在加压料仓4内加压到设定值时，保持略高于气化炉内的压力，设定值可以是0-0.5MPa。打开阀门42生物质通过阀门42进入到加压料缓冲仓5，加压料仓4在完成卸料后，关闭阀门42、打开阀门41，在重新进料，进行下一个循环。安装在加压生物质料仓5下面的第二螺旋输送机9b把生物质送入星形给料机7。

本实施例中，加压气体为氧气，也可以是空气、富氧空气、不可燃气体。

本实施例中，由于设置了加压仓4就可以更好的保证第一螺旋给料机9a入口出的压力，保证生物质气化炉的稳定运行。

本实施例中，由于设置了加压料缓冲仓5能够存储一定的加压环境的生物质，就可以根据气化炉运行情况能够大范围的调整进入气化室的物料速度。

图3所示为本实用新型第三实施例的生物质气化炉的结构示意图。

加压料缓冲仓5与加压气管道连通、加压料缓冲仓与加压气管道之间设有阀门。

阀门41、42的工作原理：通过中间密封块的上下移动完成卸料与密封的动作，中间密封块与隔板之间采用软密封的方式达到密封的要求，为防止生物质在此搭桥发生堵塞，在24-密封阀门的上面设置破搭桥装置。

本实施例中，可以向加压料缓冲仓5填充加压气体，更好的保证了加压料缓冲仓5的气压。

加压气体可以是氮气、二氧化碳等不活泼的气体或是稀有气体。

加压气体还可以是不可燃气体。

在本实用新型的一个实施例中，设置了常压料仓3，能够保证能够稳定的为气化室输送生物质。

在本实用新型中，正压生物质气化炉与燃煤锅炉耦合发电方法，包括：

关闭加压料仓下端的阀门、打开加压料仓上端的阀门，将生物质送入加压料仓，加压料仓装满生物质料后关闭加压料仓上端的阀门，向加压料仓内填充加压气体。

当加压料仓内的压力大于或等于生物质气化炉的气化室在第一螺旋给料机出口处压力时，打开加压料仓上端的阀门将生物质送入星形给料机或将生物质经加压料缓冲仓再送入星形给料机。

生物质经依次经若干个星形给料机、第一螺旋给料机进入气化室，在星形给料机和第一螺旋给料机之间送入加压气体。

气化剂加压后进入生物质气化炉气化风室气化剂为空气或富氧。

控制加压气体的压力大于或等于生物质气化炉的气化室在第一螺旋给料机出口处压力。

生物质气化炉的燃气出口处的压力大于与燃煤锅炉炉膛在燃气燃烧器出口处的压力。

在本实用新型中，所述生物质气化炉的燃气出口与所述燃气燃烧器连接，所述生物质气化炉包括依次串联的常压料仓、若干个星形给料机、第一螺旋给料机和气化室，所述若干个星形给料机和所述第一螺旋给料机之间加压气管道，可以有效的保证所述生物质气化炉的燃气出口处的压力大于与所述燃煤锅炉炉膛在所述燃气燃烧器出口处的压力，不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备就可以将燃气送入燃煤锅炉。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。