一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型具體涉及一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統。
【背景技術】
[0002]當前，我國已成為全球第一能源消費大國。能源結構調整中將優先發展可再生能源，生物質能由于其多種天然優勢已成為可再生能源中發展前景最明朗的能源。利用生物質能發電是我國迫切需要的，是解決能源出路的重要途徑。按照國家出臺的對可再生能源發展的規劃，到2015年生物質能發電裝機容量將達1300萬千瓦左右，其發展前途廣闊，不僅可減少SO2的排放，實現CO2的減排，而且保持國家經濟可持續發展。生物質電廠將步入高速發展階段，如何更高效的利用生物質能是目前極需解決的問題。
[0003]國內常規的生物質能發電為直燃發電，其是將生物質送至鍋爐燃燒，產生的蒸汽用于發電，這種技術發電效率較低，只有30%左右。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統，它的發電效率可達40%，提尚能源利用效率。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]提供一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統，該系統包括依次連接的皮帶輸送機、料塞給料機、氣化爐、高溫燃氣余熱回收裝置、除焦裝置、除塵裝置、脫硫裝置、合成氣柜、燃氣增壓裝置、燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機，所述蒸汽輪機還與高溫燃氣余熱回收裝置連接，所述氣化爐與空分裝置連接，所述氣化爐采用外熱源提供熱量。
[0007]按上述技術方案，所述蒸汽輪機的排汽口依次通過凝汽器、凝結水泵與余熱鍋爐連接。
[0008]按上述技術方案，所述蒸汽輪機的排汽口依次通過凝汽器、凝結水泵與高溫燃氣余熱回收裝置連接。
[0009]按上述技術方案，所述高溫燃氣余熱回收裝置采用雙壓系統。
[0010]按上述技術方案，所述余熱鍋爐采用雙壓系統。
[0011]本實用新型，具有以下有益效果:該系統通過外熱源加熱氣化爐，使其內形成1000°C以上的高溫氣化區，適用于燃料成分、水分、灰分、熱值等特性變化的生物質，同時，通過空分裝置向氣化爐內提供富氧，可以提高生物質的碳轉化率，進而提高了高溫燃氣含量，高溫燃氣經過余熱回收、除焦、除塵、脫硫凈化后形成潔凈的氣化氣存儲在合成氣柜中，再經燃氣增壓裝置增壓，增壓后的燃氣進入燃氣輪機發電機組發電，燃機排煙經過余熱鍋爐后排入大氣，高溫燃氣余熱回收裝置和余熱鍋爐產生的蒸汽用于發電，發電效率可達40%。另外，氣化爐在常壓下運行，便于給料、排渣。
【附圖說明】
[0012]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0013]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
[0014]圖中:101-皮帶輸送機，102-料塞給料機，103-氣化爐，104-高溫燃氣余熱回收裝置，105-除焦裝置，106-除塵裝置，107-脫硫裝置，108-合成氣柜，109-燃氣增壓裝置，201-燃氣輪機，202-余熱鍋爐，203-煙囪，301-蒸汽輪機，302-凝汽器，303-凝結水泵，304-給水泵，401-空分裝置。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0016]在本實用新型的較佳實施例中，如圖1所示，一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統，該系統包括依次連接的皮帶輸送機101、料塞給料機102、氣化爐103、高溫燃氣余熱回收裝置104、除焦裝置105、除塵裝置106、脫硫裝置107、合成氣柜108、燃氣增壓裝置109、燃氣輪機201、余熱鍋爐202和蒸汽輪機301，蒸汽輪機301還與高溫燃氣余熱回收裝置104連接，氣化爐103與空分裝置401連接，氣化爐103采用外熱源提供熱量。
[0017]在本實用新型的優選實施例中，如圖1所示，蒸汽輪機301的排汽口依次通過凝汽器302、凝結水泵303與余熱鍋爐202連接。
[0018]在本實用新型的優選實施例中，如圖1所示，蒸汽輪機301的排汽口依次通過凝汽器302、凝結水泵303與高溫燃氣余熱回收裝置104連接。
[0019]在本實用新型的優選實施例中，如圖1所示，高溫燃氣余熱回收裝置104采用雙壓系統。
[0020]在本實用新型的優選實施例中，如圖1所示，余熱鍋爐202采用雙壓系統。
[0021]如圖1所示，本實用新型在具體應用時，經過簡單破碎處理的生物質燃料經皮帶輸送機101送至料塞給料機102，生物質燃料和空分裝置401產生的富氧一起在高溫常壓氣化爐103內完成氣化反應，氣化后的高溫燃氣由氣化爐頂部引出，經過高溫燃氣余熱回收裝置104降溫后，依次經過除焦裝置105、除塵裝置106、脫硫裝置107完成除焦、除塵、脫硫，潔凈的燃氣送入合成氣柜108，燃氣經過燃氣增壓裝置109后供燃氣輪機201使用，燃氣輪機201排出的高溫煙氣及氣化爐103產生的高溫燃氣分別經過各自的余熱回收裝置排出蒸汽供蒸汽輪機發電，為了更高效利用熱量，余熱回收裝置可以根據實際容量選擇單壓、雙壓或三壓蒸汽，蒸汽推動蒸汽輪機發電，也可以根據實際情況提供抽汽供熱，通過給水泵304提供動力，產生的蒸汽送入蒸汽輪機301進行發電，蒸汽輪機301可以根據實際情況設計成具有抽汽供熱功能甚至背壓功能的機組，蒸汽輪機301的排汽經凝汽器302冷卻后變成凝結水，經凝結水泵303送入高溫燃氣余熱回收裝置104及余熱鍋爐202，可以降低耗水量，燃機排煙經過余熱鍋爐后通過煙囪203排入大氣。
[0022]以20MW生物質整體氣化聯合循環(B/IGCC)為例，該系統配置兩臺氣化爐，單臺爐處理生物質能力為200噸/天；配置一臺15MW燃氣輪機；配一臺20t/h自然循環余熱鍋爐；一臺中溫中壓補汽凝汽器，額定功率6MW。
[0023]經簡單破碎處理的生物質燃料與經空分裝置處理后體積含量為93%的富氧一起進入氣化爐氣化，產生合成氣，合成氣最大需求量約為16750Nm3/h，氣化反應溫度在1000°C以上，高溫合成氣經過高溫燃氣余熱回收裝置回收熱量，熱量回收后經凈化后將溫度降到40°C左右，滿足燃氣輪機的進氣要求。
[0024]根據燃氣輪機要求，合成氣進氣壓力為3.4MPa，合成氣經過增壓系統，升壓后的合成氣進入燃氣輪機，燃燒后帶動發電機發電，燃氣輪機自帶壓氣機，用來壓縮燃燒所需要的空氣，燃機出口煙氣流量約173056Kg/h，溫度495°C。
[0025]為提高熱效率，采用雙壓余熱鍋爐，主蒸汽參數為435°C \3.43MPa，補汽參數為320 °C \0.49MPa。
[0026]生物質氣化系統合成氣在凈化降溫過程中余熱也進行了回收，主蒸汽參數為4350C \3.43MPa，補汽參數為320°C \0.49MPa，與余熱鍋爐參數相同。
[0027]本實用新型發電效率高，比常規生物質電廠效率高十多個百分點。
[0028]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統，其特征在于，該系統包括依次連接的皮帶輸送機、料塞給料機、氣化爐、高溫燃氣余熱回收裝置、除焦裝置、除塵裝置、脫硫裝置、合成氣柜、燃氣增壓裝置、燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機，所述蒸汽輪機還與高溫燃氣余熱回收裝置連接，所述氣化爐與空分裝置連接，所述氣化爐采用外熱源提供熱量。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述蒸汽輪機的排汽口依次通過凝汽器、凝結水泵與余熱鍋爐連接。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述蒸汽輪機的排汽口依次通過凝汽器、凝結水泵與高溫燃氣余熱回收裝置連接。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述高溫燃氣余熱回收裝置采用雙壓系統。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述余熱鍋爐采用雙壓系統。
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質能高溫常壓氣化聯合循環發電系統，包括依次連接的皮帶輸送機、料塞給料機、氣化爐、高溫燃氣余熱回收裝置、除焦裝置、除塵裝置、脫硫裝置、合成氣柜、燃氣增壓裝置、燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機，所述蒸汽輪機還與高溫燃氣余熱回收裝置連接，所述氣化爐與空分裝置連接，所述氣化爐采用外熱源提供熱量。本實用新型的發電效率可達40％，提高能源利用效率。
【IPC分類】F02C6/00, C10J3/72, C10J3/00, C10J3/84
【公開號】CN204702703
【申請號】CN201520383988
【發明人】朱思成, 趙淵, 程亮平, 孫萍, 韓旭琴
【申請人】武漢凱迪電力工程有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月4日