[实用新型]一种生物质气电热联产分布式能源系统有效

专利信息
申请号: 201820482711.0 申请日: 2018-04-04
公开(公告)号: CN208038389U 公开(公告)日: 2018-11-02
发明(设计)人: 陈峰华;王更新;刘立新;马兴普;郝国华 申请(专利权)人: 陈峰华
主分类号: C10J3/48 分类号: C10J3/48;C10J3/84;C10J3/72;F02B63/04;F02C6/00
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摘要:
搜索关键词: 燃气轮机发电机组 分布式能源系统 燃气内燃机 发电机组 联产 热管式换热器 输电线 生物质气 电热 气化炉 火眼 燃气 汽轮机发电机组 生物质气化炉 污水处理模块 静电除雾器 气体冷却器 热水输出管 生物质焦油 旋风除尘器 发电 含油废水 喷淋冷却 气体缓冲 输出电能 稳定运行 依次相连 余热锅炉 长周期 出水端 分液罐 燃料气 生物质 脱硫塔 风机 做功 换热 采暖 蒸汽 抽出
【说明书】:

一种生物质气电热联产分布式能源系统,由依次相连的双火眼生物质气化炉、旋风除尘器、热管式换热器、喷淋冷却脱硫塔、风机、气体冷却器、静电除雾器、气体缓冲分液罐、燃气内燃机发电机组或燃气轮机发电机组、余热锅炉和汽轮机发电机组、污水处理模块组成,气化炉为其中间抽出燃气且不产生生物质焦油,在热管式换热器的出水端连接热水输出管,通过换热产生用于采暖的热水;燃气内燃机发电机组或燃气轮机发电机组连接输电线,燃气在燃气内燃机发电机组或燃气轮机发电机组内做功发电后通过输电线输出电能;采用双火眼气化炉为核心的生物质分布式能源系统,让系统长周期稳定运行,不产生含酸、含油废水,发电的同时可以联产热水、蒸汽、燃料气。

技术领域

实用新型属于分布式能源领域,涉及一种生物质气化及气、电、热联产系统,具体的说是以生物质为原料,生物质包括各种农作物秸秆、果木树枝、木材等,将生物质粉碎造粒或破碎成块,采用双火眼常压气化炉气化产生低热值燃料气余热回收、燃料气净化,净化后的燃料气采用内燃机发电机组或燃气轮机发电机组发电、余热回收,整个系统可以实现燃气、电力、热水和蒸汽联产。

背景技术

所谓“分布式能源系统”(Distributed Energy System,简称DES)指分布在用户端的能源综合利用系统。作为21世纪科学用能的最佳方式,“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统,分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。

美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略;英国在过去20年中,已超过1000个分布式能源系统被安装,遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所;日本根据本国的自然资源情况,积极发展可再生能源,通过优化研究确定分布式能源系统的“岛”运行方案;美国已建成6000多座分布式能源站,预计2020年将有15%的现有建筑、50%的新增建筑采用分布式能源站;丹麦是世界上能源利用率最高的国家,在过去20年中,能耗未增加,GDP翻番,污染排放大幅度下降,其主要的措施就是大力发展分布式能源。荷兰分布式能源系统容量1987年已达2700MW,由于效率较高的分布式能源系统装机容量迅速增加,2000年年底荷兰能源利用率比1987年提高22.3%。

我国电力体制的改革,政府职能与企业职能的分离,发电与输配电网彻底分离,发电竞争市场机制的建立,为分布式能源系统的发展奠定了坚实的基础。“西部大开发”战略的实施,陕甘宁天然气送达北京、天津等地,“西气东输”工程的实施,为分布式能源系统的发展提供了机遇。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将分布式供能技术作为与氢能、核能等并列的4项能源领域前沿技术。

我国生物质分布式能源才刚刚起步,以前建设的很多生物质电厂以秸秆直接燃烧或单段气化为主,秸秆中要掺入少量煤才能保证燃烧热值,而且规模过大,秸秆原料收集运输距离大,运输成本高,造成生物质电厂经济效益差,原料不能保证供应。生物质或秸秆发电厂采用直接燃烧发生蒸汽再发电,总的发电效率低。生物质或秸秆采用气化造气,然后再发电,发电效率略有提高,但是目前国内生物质气化炉普遍存在气化过程产生生物质焦油,生物质焦油主要是有机酸类物质,对设备腐蚀严重、伴随灰尘存在于气化产生的气体中又容易堵塞管道,造成生物质气化发电厂很难长周期操作。德国已经采用并且工业化的生物质两段气化技术,气体净化后采用燃气轮机发电机组发电,同时可以供热,也可以供应部分低热值燃料气。德国这种生物质分布式能源系统已经建成投产达到8000套。生物质两段气化可以不产生生物质焦油,从根本上解决生物质气化不能长期稳定运行的问题。生物质分布式能源又可以解决原料供应不足问题,生物质分布式能源系统又属于可再生清洁能源,适合我国国情。已经工业化生产的德国两段式生物质气化炉采用水夹套加内衬里模式,单台能力0.5MW能力,底部出灰结构不详。本实用新型在德国生物质气化炉基础上进行结构优化,单台能力大型化到1.5MW以上。

实用新型内容

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