[发明专利]一种分布式多源互补的小型生物质发电系统

权利要求书

1.一种分布式多源互补的小型生物质发电系统，其特征在于，包括生物质气化单元、太阳能蒸汽单元和燃气轮机单元；

所述生物质气化单元包括生物质给料器（1）、给料阀（2）、气化反应器（3）、旋风分离器（10）、除尘器（4）和除焦油装置（5），其中，生物质给料器（1）出口与气化反应器（3）底部入口相连，控制生物质给料流量的给料阀（2）设置在生物质给料器（1）出口与气化反应器（3）入口之间，气化反应器（3）顶部出口与旋风分离器（10）相连，旋风分离器（10）顶部出气口与除尘器（4）入口相连，旋风分离器（10）底部固体出口通过斜管与气化反应器（3）底部相连，除尘器（4）出口与除焦油装置（5）入口相连，除焦油装置（5）出口与燃烧室（6）燃气入口相连；

所述太阳能蒸汽单元包括蒸汽过热器（11）、蓄水池（12）、循环泵（13）、太阳能集热器（14）、中温水箱（15）、换热器（16）、冷油罐（17）、汽水分离器（18）、槽式太阳能集热器阵列（19）、热油罐（20）、加热油循环泵（21），其中，蓄水池（12）入口与给水相连，蓄水池（12）出口与循环泵（13）入口相连，循环泵（13）出口与太阳能集热器（14）出口相连，太阳能集热器（14）出口与中温水箱（15）入口相连，中温水箱（15）出口与换热器（16）冷端入口相连，换热器（16）冷端出口与汽水分离器（18）相连，汽水分离器（18）气相出口与蒸汽过热器（11）冷端入口相连，蒸汽过热器（11）冷端出口与气化反应器（3）底部进气口相连，汽水分离器（18）液相出口通入中温水箱（15）顶部入口，换热器（16）热端出口与冷油罐（17）入口相连，冷油罐（17）出口与槽式太阳能集热器阵列（19）入口相连，槽式太阳能集热器阵列（19）出口与热油罐（20）入口相连，热油罐（20）出口与加热油循环泵（21）入口相连，加热油循环泵（21）出口与换热器（16）热端入口相连，完成油循环；

所述燃气轮机单元包括燃烧室（6）、压气机（7）、透平（8）和发电机（9），其中，压气机（7）入口连通大气，压气机（7）出口与燃烧室（6）空气入口相连，燃烧室（6）燃气入口与除焦油装置（5）出口相连，燃烧室（6）出口与透平（8）入口相连，透平（8）与发电机（9）共轴串联，透平（8）出口与蒸汽过热器（11）热端入口相连。

2.根据权利要求1所述的分布式多源互补的小型生物质发电系统，其特征在于，其工作流程为：

生物质气化单元：生物质给料器（1）中的生物质原料进入气化反应器（3），通过给料阀（2）开度变化控制生物质原料的流量，在气化反应器（3）中生物质原料在水蒸气气氛下气化，生成的燃气通入旋风分离器（10）进行气固分离；旋风分离器（10）分离出固相产物为含尘混合物，由返料风送入气化反应器（3）底部，为气化反应提供热量；旋风分离器（10）分离出气相产物为燃气，通入除尘器（4）进行除尘；除尘器（4）中利用布袋除尘进一步除去燃气中的小颗粒微粒，除尘后的燃气通入除焦油装置（5），利用白云石催化剂催化降解焦油，得到较为纯净的燃气；

太阳能蒸汽单元：蓄水池（12）中给水经循环泵（13）压入太阳能集热器（14），在太阳能集热器（14）中吸收太阳能加热，进入中温水箱（15），然后由换热器（16）冷端进入换热器（16），在换热器（16）中与导热油换热，被加热后进入汽水分离器（18）；汽水分离器（18）分离出液相产物冷凝水回流进中温水箱（15），汽水分离器（18）分离出气相产物水蒸气由蒸汽过热器（11）冷端进入蒸汽过热器（11），在蒸汽过热器（11）中与燃气轮机尾气换热，被加热成过热蒸汽进入气化反应器（3）下部，为气化反应器（3）中提供水蒸气；另一方面，换热器（16）热端导热油与水换热后被冷却，进入冷油罐（17），冷油罐（17）中较低温度的导热油进入槽式太阳能集热器阵列（19），在槽式太阳能集热器阵列（19）中吸收太阳能加热，进入热油罐（20），热油罐（20）中较高温度导热油经加热油循环泵（21）导入换热器（16）热端，完成导热油循环；

燃气轮机单元：压气机（7）压缩出高压空气进入燃烧室（6），与生物质气化单元中产生的生物质燃气混合，在燃烧室（6）中燃烧，产生高温高压气体进入透平（8）做功，推动发电机（9）运转产生电力；透平（8）排出尾气进入蒸汽过热器（11）热端，加热蒸汽以回收燃气轮机尾气余热，回收余热后的燃气轮机尾气排入大气。