[发明专利]生物质气化‑循环流化床锅炉联合发电系统及工作方法

说明书

技术领域

本发明属于生物质高效利用技术领域，具体属于生物质气化-循环流化床锅炉联合发电系统及工作方法。

背景技术

我国的生物质产量大，分布广泛。传统的简单焚烧处理方式不仅造成了严重的环境污染问题，还造成了巨大的资源浪费。生物质能源本质上是来自于地壳的碳经过生物的光合作用存储太阳能，其利用过程是太阳能的释放和碳的“回归”过程。因此，生物质能源的利用不会造成额外的碳排放。生物质的清洁高效利用是优化我国能源结构、控制环境污染和减少“碳排放”的有效途径。

目前生物质的发电利用方式主要包括直燃发电技术、燃煤锅炉掺烧发电技术和生物质气化发电技术。生物质直燃发电技术即是利用生物质作为燃料，通过直接燃烧的方式产生高温高压蒸汽，再利用蒸汽带动汽轮机进行发电的技术。燃煤锅炉掺烧技术即是使用生物质替代部分煤炭作为燃料，使用燃煤锅炉和蒸汽轮机进行发电的技术。生物质气化发电技术则是首先将生物质在高温缺氧环境下进行气化，产生可燃气，然后使用燃气轮机或内燃机等设备进行发电的技术。

生物质直燃发电技术限于原料供应和技术发展阶段在当前情况下发电规模受到了很大的限制，而且发电效率亦不高。燃煤锅炉掺烧发电技术由于使用了燃煤锅炉作为燃烧设备，考虑到生物质本身的特性与煤炭差异很大，因此，在不改动或少改动原有生产设备的情况下掺烧比例受到了很大的限制。如果大比例掺烧则容易导致锅炉运行不稳定，容易产生生产事故。生物质气化发电技术则由于气化产生的可燃气含有较高浓度的焦油和其他杂质，对发电设备(燃气轮机、内燃机)等设备的要求高，造成成本高、技术困难。因此，研究开发技术上安全可靠、成本上经济合理的生物质发电技术是当前我国生物质清洁高效利用的重大课题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种生物质气化-循环流化床联合发电系统及工作方法，通过将生物质气化技术与循环流化床锅炉发电系统进行耦合，利用生物质气化系统产生的燃气作为循环流化床锅炉的部分燃料，并在生物质气化系统和循环流化床锅炉系统之间建立热循环，使用生物质气化余热高温部分对循环流化床锅炉给水或者汽机系统蒸汽进行加热，同时使用气化余热低温部分加热气化空气和生物质原料，提高系统的整体能量利用效率。

为达到以上目的，本发明采用以下方案：

一种生物质气化-循环流化床锅炉联合发电系统，包括生物质循环流化床气化炉2，所述生物质循环流化床气化炉2的原料入口与生物质粉磨设备1的原料出口连通，生物质循环流化床气化炉2的气化气出口与生物质循环流化床气化炉分离器3的气化气入口连通；所述生物质循环流化床气化炉分离器3的固体物料出口连通生物质循环流化床气化炉2的返料入口，生物质循环流化床气化炉分离器3的气化气出口依次连通生物质气化气余热回收装置4、文丘里除尘装置5、生物质气化气洗涤塔6和生物质气化气储存柜7；所述生物质气化气储存柜7的气化气出口与循环流化床锅炉9的气化气入口连通，循环流化床锅炉9的烟气出口依次连通循环流化床锅炉分离器10、循环流化床余热回收装置11、除尘装置12、脱硫装置13和烟囱14；所述生物质气化气余热回收装置4的低温段空气预热器入口与风机16的空气出口连通，生物质气化气余热回收装置4的低温段空气预热器出口与生物质循环流化床气化炉2和生物质粉磨设备1的空气入口连通；所述文丘里除尘装置5和生物质气化气洗涤塔6的废水出口连通废水处理单元8；所述生物质粉磨设备1的预热空气出口与循环流化床锅炉除尘装置12的入口连通；所述生物质气化气余热回收装置4高温段的给水入口与循环流化床锅炉除氧器15的给水出口连通，生物质气化气余热回收装置4高温段的给水出口与循环流化床锅炉9的锅炉给水母管或高压加热器或汽机连通。