本實(shí)用新型是一種火電燃煤機(jī)組與生物質(zhì)氣化技術(shù)多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，是一種新型、高效、節(jié)能、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)，屬于生物質(zhì)可再生能源清潔高效利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)能是一種可再生能源，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭。主要的利用方式有生物質(zhì)發(fā)電，加工轉(zhuǎn)化為固體、氣體、液體燃料等。我國(guó)在生物質(zhì)能發(fā)電方面起步較晚，但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)基本掌握了農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)。2014年，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量超過948萬千瓦。生物質(zhì)發(fā)電主要包括農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電、沼氣發(fā)電和氣化發(fā)電，其中主要以直燃發(fā)電為主。但目前很多生物質(zhì)直燃發(fā)電廠生存艱難，行業(yè)虧損，存在發(fā)電效率低、投資成本大、還貸壓力大、秸稈收購(gòu)成本上漲、上網(wǎng)電價(jià)偏低等問題。且單純的生物質(zhì)發(fā)電廠存在秸稈季節(jié)性燃燒收購(gòu)問題，特別是北方地區(qū)一年一季，電廠在秸稈匱乏時(shí)便面臨停產(chǎn)的實(shí)際問題。

而我國(guó)的大型火力發(fā)電機(jī)組基本都建在離市區(qū)較遠(yuǎn)的位置，周邊多與農(nóng)村臨近?；痣姀S周邊50km范圍內(nèi)有充足的生物質(zhì)（秸稈等）資源。利用大型火電廠摻燒生物質(zhì)，即可以解決生物質(zhì)綜合利用問題，又可以解決環(huán)保問題。同時(shí)，解決了單純生物質(zhì)發(fā)電廠生存舉步維艱的現(xiàn)狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種大型火電廠燃煤機(jī)組與生物質(zhì)氣化技術(shù)多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，在現(xiàn)有大型火電廠基礎(chǔ)上，耦合了生物質(zhì)氣化模塊，并將兩者有機(jī)的結(jié)合在一起。該系統(tǒng)提高了生物質(zhì)發(fā)電效率、減小了生物質(zhì)綜合利用系統(tǒng)的投資、實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的超低排放、減少了CO₂溫室氣體排放量、實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)灰渣的綜合利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種燃煤機(jī)組與生物質(zhì)氣化技術(shù)多重耦合的清潔能源利用系統(tǒng)，包括鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于：還包括生物質(zhì)氣化爐、生物質(zhì)預(yù)干燥器、料倉(cāng)、灰渣余熱利用裝置、氣化介質(zhì)輸送設(shè)備，料倉(cāng)連通生物質(zhì)預(yù)干燥器，生物質(zhì)預(yù)干燥器連接生物質(zhì)氣化爐和鍋爐，生物質(zhì)氣化爐同時(shí)與鍋爐的高溫燃?xì)馊紵?、灰渣余熱利用裝置、氣化介質(zhì)輸送設(shè)備連接。

所述的氣化介質(zhì)輸送設(shè)備包括空氣氣化輸送設(shè)備或氧氣氣化輸送設(shè)備。

所述的空氣氣化輸送設(shè)備包括氣化風(fēng)機(jī)或鍋爐的熱風(fēng)系統(tǒng)。

所述的生物質(zhì)氣化爐通過燃?xì)怙@熱利用裝置經(jīng)燃?xì)怙L(fēng)機(jī)與鍋爐進(jìn)口的中溫燃?xì)馊紵鬟B接。

所述的燃?xì)怙@熱利用裝置連接汽輪機(jī)。

所述的灰渣余熱利用裝置還連接汽輪發(fā)電機(jī)組的凝結(jié)水系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1）解決了建設(shè)單純生物質(zhì)發(fā)電廠投資成本高的問題，充分利用了城市周邊大型火力發(fā)電廠現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備；

2）充分利用大型火力發(fā)電廠高效的鍋爐設(shè)備，能源利用率高，污染物可實(shí)現(xiàn)超低排放；同時(shí)減少了溫室氣體CO2的排放。

3）可實(shí)現(xiàn)生物燃燒后灰分的綜合利用，可還田或工業(yè)利用等；

4）解決城市周邊農(nóng)民春秋兩季焚燒秸稈造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題；

5）降低了火力發(fā)電廠的燃燒成本，節(jié)約煤炭資源，社會(huì)意義重大；

6）增加農(nóng)民收入，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展；

7）提高了鍋爐效率，起到了鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃的作用，提高鍋爐運(yùn)行靈活性。

附圖說明

附圖為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式連接示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型所提供一種火電廠燃煤機(jī)組與生物質(zhì)氣化技術(shù)多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，包括的主要設(shè)備和裝置為：1、生物質(zhì)氣化爐；2、氣化風(fēng)機(jī)；3、生物質(zhì)預(yù)干燥器；4、空分裝置；5、料倉(cāng)；6、燃?xì)怙L(fēng)機(jī)；7、灰渣余熱利用裝置；8、燃?xì)怙@熱利用裝置；9、中溫燃?xì)馊紵鳎?0、鍋爐；11、汽輪發(fā)電機(jī)組；12、空預(yù)器；13、高溫燃?xì)馊紵鳎?4、凝結(jié)水系統(tǒng)。料倉(cāng)連通生物質(zhì)預(yù)干燥器，生物質(zhì)預(yù)干燥器連接生物質(zhì)氣化爐和鍋爐，生物質(zhì)氣化爐同時(shí)與灰渣余熱利用裝置、燃?xì)怙@熱利用裝置、高溫燃?xì)馊紵?、氣化介質(zhì)輸送設(shè)備連接；燃?xì)怙@熱利用裝置經(jīng)燃?xì)怙L(fēng)機(jī)與鍋爐進(jìn)口的中溫燃?xì)馊紵鬟B接，燃?xì)怙@熱利用裝置連接汽輪機(jī)，灰渣余熱利用裝置還連接汽輪機(jī)的凝結(jié)水系統(tǒng)，氣化介質(zhì)輸送設(shè)備包括空氣氣化輸送設(shè)備或氧氣氣化輸送設(shè)備。空氣氣化輸送設(shè)備包括氣化風(fēng)機(jī)或鍋爐的熱風(fēng)系統(tǒng)。

生物質(zhì)經(jīng)破碎、粒徑符合要求后進(jìn)入料倉(cāng)，料倉(cāng)中的生物質(zhì)顆粒經(jīng)干燥器3利用爐煙干燥后進(jìn)入氣化爐；氣化爐可以采用空氣氣化或氧氣氣化方案，采用空氣氣化時(shí)空氣由氣化風(fēng)機(jī)送入氣化爐，同時(shí)從燃煤鍋爐的空預(yù)器進(jìn)出口分別引出冷熱風(fēng)混合后送至氣化爐；采用氧氣氣化時(shí)，空氣進(jìn)入空分裝置產(chǎn)生的氧氣進(jìn)入氣化爐；氣化爐可采用加壓氣化或微負(fù)壓氣化，加壓氣化時(shí)氣化爐出口燃?xì)獠唤?jīng)過冷卻、直接送到高溫燃?xì)馊紵鬟M(jìn)入鍋爐燃燒放熱；微負(fù)壓氣化時(shí)氣化爐出口高溫燃?xì)饨?jīng)燃?xì)怙@熱利用裝置冷卻至焦油凝結(jié)溫度以上后，通過燃?xì)怙L(fēng)機(jī)送至中溫燃?xì)馊紵鬟M(jìn)入鍋爐燃燒放熱；高溫燃?xì)饫鋮s利用汽輪機(jī)溫度適宜的中間抽汽或給水，被高溫燃?xì)饧訜岷蠡氐狡啺l(fā)電機(jī)組做功或回到給水系統(tǒng)；氣化爐的灰渣經(jīng)灰渣余熱利用裝置降溫后進(jìn)行綜合利用；灰渣余熱利用裝置利用汽輪機(jī)的凝結(jié)水系統(tǒng)進(jìn)行熱量回收利用。

生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)經(jīng)破碎、干燥等預(yù)處理后，送入氣化爐中進(jìn)行氣化裂解，即在一定的熱力學(xué)條件下，借助于空氣（氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應(yīng)，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱裂化或催化裂化為小分子碳?xì)浠衔?，獲得含CO、H₂、CH₄等可燃性氣體的過程。生物質(zhì)氣化爐分為固定床和流化床氣化爐，本專利技術(shù)既可采用流化床生物質(zhì)氣化爐，也可采用固定床生物質(zhì)氣化爐。氣化爐可以采用空氣氣化或氧氣氣化方案，爐體運(yùn)行壓力可采用加壓方式或微負(fù)壓方式。

本實(shí)用新型有機(jī)的將大型火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組與生物質(zhì)氣化技術(shù)進(jìn)行多重耦合，提供一種高效、清潔、環(huán)保的生物質(zhì)綜合利用技術(shù)。對(duì)外界環(huán)境友好，本實(shí)用新型專利技術(shù)達(dá)到高效、節(jié)能、節(jié)水、減排的效果，符合目前國(guó)家發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)政策。