[发明专利]将生物质原料的能量转移至至少一个能量用户的方法和设备

说明书

一种生产能量的方法，包括：在主容器单元(8)中自生物质原料生产可燃气体，将产生的可燃气体供应至用户单元(2,3)，将来自该用户单元的能量转移至至少一个能量用户(7)。该方法包括回收热并产生加压的过热蒸汽，将生物质原料间歇地装载至至少一个容器(8')中，该至少一个容器(8')包含于主容器单元(8)中，利用加压的过热蒸汽对装载的至少一个容器(8')进行加压，使加压的过热蒸汽穿过该装载的加压的至少一个容器(8')，由此使该生物质原料与加压的过热蒸汽接触，用于产生该可燃气体，将产生的可燃气体与仍然过热蒸汽一起供应至用户单元(2,3)。本发明还涉及一种设备。

发明领域

本发明涉及一种生产能量的方法，包括：在主容器单元中自生物质原料生产可燃气体，通过在氧气存在下使该可燃气体燃烧来将所生产的可燃气体引入至用户单元中，将来自用户单元的能量转移至至少一个能量用户。本发明还涉及一种用于生产能量的对应设备。

背景技术

在已知的燃气轮机发电厂中，可燃气体产生自固体燃料的气化，例如生物燃料，泥煤和褐煤的气化。这样产生的可燃气体传输至燃气轮机组上游的燃烧室中，且该燃气轮机组与发电机和压缩机组连接，以用于将压缩的助燃空气供应至燃烧室。

闭锁料斗通常用于目前的固体可燃气体发生器的进料。惰性气体，例如氮气，用于起火和自燃防护的目的。对该固体燃料通常进行利用翻滚床等进行机械粉碎，然后进行过滤，而生产的可燃气体是凉的。

从气体发生器运行中回收能量是已知的，其用于将由此提取的热转移至发电的单独的蒸汽轮机中。

发明内容

本发明的目的是至少解决背景技术中发电方法和设备的问题，并提供能全面提高设备的整体效益的方法和设备。该目标通过上述的方法实现，其通过回收用户单元下游的排出气流中的热量，并利用该回收的热量在蒸汽发生器中产生加压过热的蒸汽，将生物质原料间歇地装载至至少一个容器中，该至少一个容器包含于主容器单元中，对装载的至少一个容器利用加压的过热蒸汽来加压，使加压的过热蒸汽通过装载的和加压的至少一个容器，由此使加压的过热蒸汽接触该生物质原料并对其热处理，以生产该可燃气体，将生产的可燃气体与仍然过热的蒸汽一起在基本维持原来压力情况下供应至用户单元，并且将固体生物质残基自该至少一个容器间歇地排出。

因此，有可能在发电厂中在一定程度上将由固体燃料生产可燃气体的过程整合，由此可获得不复杂的且更有效率的生产过程。这使得能改善操作、设备成本和效率，由此提高设备的总体效益。

本文中，术语“生物质原料”包括树木原料、泥煤、农业上的废物和其他类型的废物和褐煤。

本文中，“生物质残余物”是指在经主容器单元处理之后的固体残余物，其主要为碳，例如烤过的生物燃料、木炭及类似物。

在主容器单元中使用加压的过热蒸汽是有利的，且其设置为穿过被装载的和加压的至少一个容器，因为这样能有效接触原料并对其热处理。使加压的过热蒸汽穿过至少一个容器，这确保了能达到并维持预期的温度。

该加压的过热蒸汽也是优异的保护气体，能防止被引入的可燃气体被无意地点燃。加压的过热蒸汽是重要的载能体，它对于本发明的方法的全部能量效率是有利的，因为它能在本方法的不同步骤中优异且低成本低回收能量。

因此利用加压的过热蒸汽升高并保持主容器单元中的压力而无需任何附加设施。通常，主容器单元中达到的温度为250至500℃。在该温度范围内，约10％至60％的生物质原料将被气化，这取决于例如温度水平材料性质、压力等参数。生产的可燃气体主要为CO、CH₄、C_xH_y、(气化焦油)等。

本文中“过热蒸汽”是指在整个过程中蒸汽总是高于露点以上，同样适用于蒸汽与可燃气体混合的情况。这意味着在可燃气体生产过程中连至入口到达燃烧室的所有路径中都没有出现冷凝。使蒸汽成为过热的过程是由通常的压力和温度决定的。由此，不含有堵塞部分因为这样可避免可能出现的液体水。