[发明专利]一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统

权利要求书

1.一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统，其特征在于：是由燃料仓（1）、加压燃烧炉（2）、旋风分离器（4）、外置换热器（16）、烟气/空气热交换器（7）、烟气净化器（15）、涡轮机（8）、压气机（9）、发电机（10）、逆变器（14）依次连接形成的循环回路；其中燃料仓（1）的顶部不加料时密封，燃料出口（11）位于燃料仓（1）的底部并与加压燃烧炉（2）侧壁的燃料入口 （201）相连接，二次风入口（205）设置于燃料入口（201）的上方，一次风入口(202)设置于燃料入口（201）略微偏下处，加压燃烧炉（2）的底侧设置排渣口（203），其中位于加压燃烧炉(2)上侧的炉膛出口(204)与旋风分离器(4)上侧的进气管(401)相连通，

旋风分离器(4)立管(402)底端与外置换热器(16)顶部相连，旋风分离器(4)顶部设有排气管(403)；离开旋风分离器(4)的高温烟气从烟气/空气热交换器(7)端部烟气入口(701)进入，在烟气/空气热交换器(7)中与空气间接换热后的低温烟气从另一端烟气出口(702)排出，烟气/空气热交换器(7)的烟气出口(702)与烟气净化器(15)入口相连通，其中压气机(9)上设有供空气进入的进气口(901)且顶部设有排气口（902）；所述所述排气口（902）与所述烟气/空气热交换器(7)底侧的空气入口(704)相连通，所述烟气/空气热交换器(7)上的空气出口(703)与涡轮机(8)上的空气入口(801)相连，在所述涡轮机(8)上的空气出口(802)通过管道连通至外置换热器(16)连接相通；

所述外置换热器（16）的一端的空气出口分别与加压燃烧炉(2)上的一、二次风入口(202)、(205) 相通连接，所述涡轮机(8)和压气机(9) 共用同一主轴（101）；并共同配置一台发电机(10)布置连接，其中发电机(10)与逆变器(14)相连接，将产生的直流电转化为交流电并最终并入电网。

2.如权利要求1所述的一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统，其特征在于：其中所述燃料仓(1)、加压燃烧炉(2)、旋风分离器(4)、烟气/空气热交换器(7)、烟气净化器(15)、压气机(9)、涡轮机(8)、发电机(10)、逆变器(14)和外置换热器(16)均安装于同一集装箱内。

3.根据权利要求1所述的一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统，其特征在于：所述加压燃烧炉(2)内的压力通过压气机(9)和涡轮机(8)协同调节；生物质在加压燃烧炉(2)内燃烧，产生的高温烟气与被压气机(9)加压后的空气在烟气/空气热交换器(7)内进行间接热交换，换热后的低温烟气经过烟气净化器(15)脱硝，后直接排放入大气，被加热后的高温空气驱动涡轮机(8)并带动发电机(10)进行发电；产生的电能通过逆变器(14)转化为交流电后并入海岛电网；涡轮机(8)排出的加压空气进入外置换热器(16)，在其中与由旋风分离器(4)分离出的高温灰渣进行热量交换，灰渣被冷却后由外置换热器底部排灰口(1601)排出系统。

4.如权利要求1所述一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统，其特征在于：在运行的过程中，生物质颗粒的粒径小于30-50mm，加压燃烧炉(2)炉内压力由压气机(9)与涡轮机(8)协同调节，炉内维持在0.2～0.4MPa的正压燃烧，因而加压燃烧炉(2)的容积较小，燃烧效率高，正压有利于燃料燃烧的更加充分，炉内温度在1100～1300 ℃左右；压气机(9)将空气由20～25℃，0.1MPa加压至180～200℃，0.3～0.5MPa，进入烟气/空气热交换器(7)与1000～1100℃，0.11～0.12MPa的高温烟气进行间接换热，烟气/空气热交换器(7)出口空气在400～600℃，0.2～0.5Mpa的状态下进入涡轮机(8)，涡轮机(8)中压力维持在0.2～0.5MPa，使涡轮转子转速处于5000～10000转的状况下运转，带动发电机(10)发电；空气由涡轮机(8)出口通往外置换热器(16)，在外置换热器中与温度在750～900℃条件下的灰渣进行热量交换，空气离开外置换热器(16)进入加压燃烧炉(2)一、二次风入口时，温度处于350～400℃；系统整体占用面积在80～120 m²。

5.如权利要求1所述一种可应用于海岛的集装箱式生物质加压燃烧发电系统，其特征在于：其中，旋风分离器(4)利用离心力将烟气中的固体颗粒分离出烟气，被分离出的固体颗粒通过立管(402)排入外置换热器(16)，其中烟气净化器(15)中采用尿素或氨水作为还原剂。