所需的水平。
[0064]對應的優勢關于對應的設備權利要求特征來獲得。
【附圖說明】
[0065]以下將參考附圖通過實施例較詳細地對本發明進行描述,其中:
[0066]圖1-10顯示了根據本發明的設備的不同布局。
【具體實施方式】
[0067]在附圖中,相同或相近的元件利用相同的標號來表示。本說明書中,對于相同或相似的特征不會重復描述。下文中,參見以上的用于說明的解釋性的實施例,參考標號不與具體的附圖明顯相關。關于不同的實施例和附圖進行解釋的具體的特征,可在其他實施例中相互組合及使用。
[0068]圖1描述了發電廠,其中用戶單元包括燃燒室2和燃氣輪機組3,其中用于利用固體燃料(在此為生物質原料)制備可燃氣的裝置用I來表示。這樣生產的可燃氣體被輸送至燃燒室2,該燃燒室2自身以已知方式生產可燃氣,該可燃氣在高壓下被輸送至燃氣輪機組3。接下來渦輪機組3驅動發電機7來產生電能,同時也驅動壓縮機組4以將空氣壓縮以用于燃燒,被壓縮的空氣輸送至燃燒室2中。進入壓縮機組4的空氣用50表示。
[0069]通常將固體燃料傳送至用于收集中間體的筒倉12中,該中間體為含有約10%至20%的水分的相對干的固體燃料,這表明該固體燃料在進入筒倉12之前進行了某種形式的干燥處理。在顯示的實施例中,這通過導管54來完成,該導管54用于將渦輪機組3下游的凝結器15中回收的余熱轉移至干燥劑容器45中,該干燥劑容器45用于容納通過入口 44進入的生物質材料。可通過導管46將干空氣轉移至干燥劑容器45中,然后排出以對生物質原料進行脫濕。
[0070]為了向燃燒室2中提供可燃氣,將筒倉12設置為通過閘閥單元5間歇地輸送材料,該閘閥單元5由多個水閘、普通閥門、連接至主容器單元8的進料螺桿等組成,該主容器單元8可包括一個或多個并聯的容器8’以進行順序操作。為了從主要容器單元8獲得均等化的,即連續流動的可燃氣,需要有兩個或多個用于順序操作的并聯的容器8’。
[0071]在蒸汽發生器6中對蒸汽加熱,該蒸汽發生器6設置于燃氣輪機組3下游的排氣管線中。這提供了壓力下的過熱蒸汽,該過熱蒸汽穿過導管22并經過蒸汽分配器21,該蒸汽分配器21與累加器14連接,和與主容器單元8經閥26連接的支線,以間歇地對該主容器單元8的容器8’增壓。
[0072]進一步地,當這些容器處于用于對固體燃料進行熱處理的加壓和負載狀態功能時,來自蒸汽發生器6的過熱蒸汽將連續供應至主容器單元8中包含的容器8’。這通過以下實現:當通過提供穿過容器8’和穿過其中處理的燃料的過熱蒸汽流來加壓至操作壓力(該實施例通常約為20-70bar),由此在容器8’內部達到約250 °C -350 °C的溫度,優選為約280°C-30(TC。由此通過熱分解將固體燃料碳化。同時產生一定量的可燃氣,該可燃氣與蒸汽一起經過導管或導管20傳輸至燃燒室2以使該可燃氣燃燒。25表示單個容器8’下游的閥門。24表示減壓閥。
[0073]數字13表示用于平衡壓力和流入連接件19的累加器,該連接件19在主容器單元8的下游導管中。
[0074]在主容器單元8中的殘余物被全部處理后,現在為碳化固體燃料,其將被輸送至輔助加工容器單元9中。27表示調節自單個容器8’輸送情況的閥門。在輔助加工容器單元9的入口處任選具有燃料磨,該燃料磨可用于粉碎殘余物(現為碳化的固體燃料)以獲得對于隨后的氣化的更好的性質。
[0075]通過導管38,可燃氣和蒸汽混合物流體能自導管20分開,以進入輔助加工容器單元9。47表示用于調節流入輔助加工容器單元9的氣流的調節器單元。
[0076]用于供氣的導管31將來自壓縮機組4的壓縮空氣引導至輔助加工容器單元9的進氣口處,以進行有限的燃燒,由此保持該單元中的溫度,繼續該碳化過程,并且制造可能進一步形成可燃氣的機會,該可燃氣與蒸汽一起經導管29被引入至導管20中。將閥門42設置于導管31中以控制壓縮的氣流。
[0077]在混合器中將經過導管29的氣流與來自主容器單元8的蒸汽及可燃氣混合物混合。混合之后,該氣體經熱氣體過濾器11過濾,然后利用導管20將其補充至燃燒室2中。
[0078]將可能的殘余固體收集于收集容器9〃,以便以后用于外部使用的經導管52的運輸。30表示用于回收處理的和未使用的固體燃料中的余熱的回路,該熱量將轉移至干筒倉12中以提高溫度并減少引入的材料中的含水量。可通過供應干燥空氣來降低該材料中的濕度。
[0079]進一步地,圖1中顯示了蒸汽容器14作為累加器,該累加器用于導管22和蒸汽分配器21中的過熱蒸汽。
[0080]用于回收熱和水的凝結器15設置于渦輪機組3的排出端下游以在該過程中回收排出氣中的水分并回收熱。與冷凝器15配合的空氣冷卻器用16表示。51表示排出氣排出通道。53表示用于經凝結器15中獲得的水引入至蒸汽發生器6中的導管。
[0081]設置有閥門以控制空氣、蒸汽和可燃氣在各種供應導管的不同位置中的流動。圖1中沒有顯示全部的這些閥門,且應注意通常所有的流動都符合規定。
[0082]該設備也在部件中和導管中配備有(未顯示)傳感器,例如溫度和流量傳感器,用于檢測使用的運行條件。CPU接收來自傳感器的信號并將調整的信號發送至所述的閥門,作為將檢測到的值與預儲存的和/或計算的目標值比較時進行的對檢測到的值的響應。
[0083]簡而言之,在一個容器8’中的處理順序可如下所述:
[0084]1.在閘閥單元5中的閥門,在蒸汽供應支線中的閥門26、可燃氣管道中的閥門25、用于碳化的固體燃料出口的閥門27—一所有這四個與這個容器8’關聯的閥門都同時關閉或閉合。
[0085]2.閥門24打開用于釋放容器8’的壓力,并在壓力釋放完后關閉。
[0086]3.閘閥單元5中的閥門打開,將未處理的固體材料引入至容器8’中。當已經引入精確量的材料時閥門關閉。
[0087]4.閥門26打開,以利用過熱蒸汽對容器8’進行增壓并加熱。應理解在增壓期間,優選對蒸汽相關的參數進行控制以使蒸汽維持在過熱狀態。作為一個實施例,可能必須的是向略微打開的閥門24提供更高的蒸汽流,例如,以允許額外的蒸汽流通過該容器8’。
[0088]5.當精確的壓力已達到且可燃氣開始形成時,打開閥門25以讓蒸汽流和可燃氣傳輸至燃燒室2。對于可燃氣和蒸汽流,兩個或更多的容器8’可彼此串聯起來,甚至對于固體物質流,它們可以并聯。
[0089]6.當燃料的形成已降低至預定水平以下和/或所包含的燃料的碳化被認為已經完成時,或者僅在選定的時間段之后,閥門25和26關閉,閥門27打開以使碳化的固體燃料流入至燃料容器9中。
[0090]7.重復該順序。在一個容器8’不運行時,運行一個或多個其他的容器8’。不排除多個容器同時運行。
[0091]通過釋放閥24的壓縮氣體能被回收并可能至少部分地輸送到渦輪中或被儲存于單獨的容器中以進行各種應用,例如對主容器單元進行再升壓。
[0092]圖2顯示了本發明的稍作改良的第二實施例。研磨機9’設置于輔助加工容器單元9的入口處。來自于主容器單元的固體殘渣經上述的在輔助加工容器單元9中處理后處于粉碎的狀態。
[0093]在該處理后剩余的固體物料可控地輸入至氣體發生器10中用于通過使剩余固體燃料的部分燃燒來氣化。不排除除了可燃氣之外還有粉狀的固體燃料被輸送至燃燒室。
[0094]用于氣體發生器供氣的導管23將來自壓縮機組4的壓縮氣引導至氣體發生器10的進氣口中。
[0095]而且,在排氣管中可看到,在用戶單元(這種情況下渦輪機組3)的下游設置有輔助燃燒室36。該輔助燃燒室36的用途是對于生產更大量的過熱蒸汽和/或更高溫度向蒸汽發生器中充滿所需能量。49表示將導管20中的可燃氣體和過熱蒸汽輸送至輔助燃燒室36的導管。50’表示向輔助燃燒室36供應的氧。
[0096]參考數字16’表示與凝結器15配合的區域加熱設備