[发明专利]一种生物质气化与富氧燃烧联合循环耦合的发电装置

权利要求书

1.一种生物质气化与富氧燃烧联合循环耦合的发电装置，其特征在于，包括气化炉（1）、旋风分离器（2）、水洗涤器（3）、换热器（4）、合成气压缩机（5）、氧气压缩机（6）、燃烧器（7）、燃气轮机（8）、余热锅炉（9）、气水分离器（10）、分水器（11）、烟气压缩机（15）、CO₂冷凝器（16）、气液分离器（17）、CO₂分流器B（18）、CO₂储罐（20）、超临界CO₂泵（21）、污水萃取池（22）和萃取液分离器（23）；

所述气化炉（1）、旋风分离器（2）和水洗涤器（3）依次连接；所述气化炉（1）用于使生物质气化生成粗合成气；所述旋风分离器（2）用于分离粗合成气中的固体灰渣；所述水洗涤器（3）用于清洗粗合成气中的焦油得到净合成气，并用于将净合成气通入换热器（4）中以及将含有焦油的污水通入污水萃取池（22）中；所述换热器（4）用于为第一蒸汽朗肯循环装置提供热量，并用于将降温后的净合成气通入合成气压缩机（5）中进行压缩；所述燃烧器（7）的入口端分别与合成气压缩机（5）和氧气压缩机（6）连接；所述氧气压缩机（6）用于将氧气压缩并输入燃烧器（7）中作为燃烧氧化剂；所述燃烧器（7）用于燃烧净合成气，并用于将燃烧产生的热量驱动燃气轮机（8）膨胀做功；所述燃气轮机（8）的出口端与余热锅炉（9）连接；所述余热锅炉（9）用于为第二蒸汽朗肯循环装置提供热量，并用于将降温后的烟气输入气水分离器（10）中；所述气水分离器（10）用于将降温后烟气中的水通入分水器（11）中，并用于将降温后烟气中的气体通入烟气压缩机（15）中；

所述分水器（11）分离出的部分水和通过CO₂分流器A（12）分离出的部分从气水分离器（10）顶部排出的烟气通入气化炉（1）中作为气化剂使生物质气化；

所述烟气压缩机（15）用于将作为气化剂以外的气体进行压缩；所述烟气压缩机（15）的出口端与CO₂冷凝器（16）连接，所述CO₂冷凝器（16）用于将CO₂冷凝成液态；所述CO₂冷凝器（16）的出口端与气液分离器（17）连接，所述气液分离器（17）底部的出口端与CO₂分流器B（18）连接；所述气液分离器（17）用于将液态的CO₂通入CO₂分流器B（18）中；所述CO₂分流器B（18）中的部分CO₂通过CO₂泵（19）加压后形成的液态CO₂和/或分水器（11）中的部分水通过水泵（14）加压后形成的加压水通入燃烧器（7）中，作为燃烧温度中和介质；

所述CO₂分流器B（18）还分别与CO₂储罐（20）和超临界CO₂泵（21）连接；所述超临界CO₂泵（21）用于将CO₂制备成超临界状态，并用于将超临界CO₂通入污水萃取池（22）中萃取焦油；所述污水萃取池（22）的出口端与萃取液分离器（23）连接，所述萃取液分离器（23）用于将完成萃取的CO₂通入到CO₂冷凝器（16）中。

2.如权利要求1所述的生物质气化与富氧燃烧联合循环耦合的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括O₂罐（24），所述O₂罐（24）用于提供O₂，所述O₂和通过CO₂分流器A（12）分离出来的部分CO₂经过混合器（13）混匀后的混合气体与分水器（11）中的部分水分别通入气化炉（1）中作为气化剂使生物质气化。

3.如权利要求1或2所述的生物质气化与富氧燃烧联合循环耦合的发电装置，其特征在于，还包括预热器（25），所述预热器（25）连接在水洗涤器（3）和换热器（4）之间，用于将用作气化剂的物质预热后再通入气化炉（1）中。