[發(fā)明專利]基于全天候太陽能氣化反應(yīng)器的太陽能氣化綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810369937.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108410512B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白章;鞏亮;劉啟斌;萬培培;徐明海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): C10J3/60
• 分類號(hào): C10J3/60;F22B1/18;F24S60/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 樊曉

1.基于全天候太陽能氣化反應(yīng)器的太陽能氣化綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，包括：

太陽能氣化子系統(tǒng)，包括：全天候的太陽能氣化反應(yīng)器，通過太陽能氣化反應(yīng)和常規(guī)氣化反應(yīng)，用于全天候地生成合成氣，并提供水蒸氣和高溫?zé)煔猓黄渲校鎏柲軞饣磻?yīng)器包括：中空的圓柱形的殼體；上蓋板，固定于所述殼體頂端；下底板，固定于所述殼體底端；隔熱板，固定于所述殼體內(nèi)部，位于所述上蓋板與下底板之間；返料槽，安裝于所述殼體內(nèi)部，位于所述上蓋板與隔熱板之間；灰渣隔離板，固定于所述殼體內(nèi)部，位于所述隔熱板與返料槽之間；所述返料槽與上蓋板、以及殼體形成反應(yīng)腔體，所述返料槽與隔熱板、以及殼體形成中間腔體，所述中間腔體內(nèi)設(shè)置有灰渣隔離板，將所述中間腔體分為受光腔體和灰渣及燃燒腔體；所述殼體內(nèi)設(shè)置有提升管反應(yīng)段，所述提升管反應(yīng)段貫穿所述隔熱板，其上端與所述反應(yīng)腔體連通；所述灰渣隔離板設(shè)置于所述提升管反應(yīng)段與殼體內(nèi)壁之間；形成灰渣及燃燒腔體的殼體設(shè)置有煙氣出口和灰渣出口；所述上蓋板設(shè)置有合成氣出口；所述殼體內(nèi)設(shè)置有返料下降管，其上端出口與返料槽底部連接，下端出口設(shè)置于所述灰渣及燃燒腔體內(nèi)，連通所述反應(yīng)腔體與灰渣及燃燒腔體；形成受光腔體的殼體設(shè)置有上部入射光孔，其與所述返料槽位置對(duì)應(yīng)；所述殼體還設(shè)置有下部入射光孔；所述下底板底部設(shè)有反應(yīng)物入料口，所述提升管反應(yīng)段下端與反應(yīng)物入料口連通；所述太陽能集熱鏡場包括：第一定日鏡場和第二定日鏡場；當(dāng)太陽能氣化反應(yīng)器工作于太陽能氣化反應(yīng)模式時(shí)，所述第二定日鏡場所聚焦的光線通過下部入射光孔加熱提升管反應(yīng)段，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行初級(jí)加熱并驅(qū)動(dòng)其進(jìn)行熱解反應(yīng)；熱解反應(yīng)產(chǎn)物通過所述提升管反應(yīng)段送入反應(yīng)腔體，所述第一定日鏡場將所聚焦的光線通過上部入射光孔進(jìn)入受光腔體，將高溫?zé)嵩磦鬟f至反應(yīng)腔體，并驅(qū)動(dòng)熱解反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的合成氣通過合成氣出口輸出給合成氣凈化裝置，產(chǎn)生的固體灰渣通過返料槽收集，并通過返料下降管落入灰渣及燃燒腔體中，通過灰渣出口排出；

液體燃料合成子系統(tǒng)，用于對(duì)所述合成氣進(jìn)行處理得到液態(tài)產(chǎn)物和部分氣態(tài)產(chǎn)物；

尾氣發(fā)電子系統(tǒng)，利用所述氣態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)庾鞴ρh(huán)發(fā)電，利用所述高溫?zé)煔夂退魵馍a(chǎn)高溫水蒸氣并驅(qū)動(dòng)蒸汽作功循環(huán)發(fā)電。

2.如權(quán)利要求1所述的太陽能氣化綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能氣化子系統(tǒng)還包括：

太陽能集熱鏡場，用于提供所述太陽能氣化反應(yīng)所需的反應(yīng)熱；

合成氣凈化裝置，接收所述太陽能氣化反應(yīng)器生成的合成氣，清除合成氣中的固體雜質(zhì)；

合成氣顯熱回收裝置，接收所述合成氣凈化裝置輸出的合成氣，回收合成氣的高溫顯熱并生成水蒸氣，將合成氣輸出至所述液體燃料合成子系統(tǒng)。

3.如權(quán)利要求1所述的太陽能氣化綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述液體燃料合成子系統(tǒng)包括：

第一壓縮機(jī)，用于壓縮所述合成氣；

合成氣變換反應(yīng)器，接收所述第一壓縮機(jī)輸出的合成氣，調(diào)整所述合成氣中H₂和CO的比例；

脫硫凈化裝置，接收所述合成氣變換反應(yīng)器輸出的合成氣，分離脫除合成氣中所含的硫成分；

液體燃料合成塔，接收所述脫硫凈化裝置輸出的合成氣，進(jìn)行甲醇合成和費(fèi)托法合成的液體燃料合成反應(yīng)，生成第一股氣態(tài)產(chǎn)物、第二股氣態(tài)產(chǎn)物和液態(tài)產(chǎn)物，所述第一股氣態(tài)產(chǎn)物送至第一壓縮機(jī)，所述第二股氣態(tài)產(chǎn)物送至所述尾氣發(fā)電子系統(tǒng)；

儲(chǔ)油罐，用于存儲(chǔ)所述液態(tài)產(chǎn)物。

4.如權(quán)利要求3所述的太陽能氣化綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣發(fā)電子系統(tǒng)包括：

第二壓縮機(jī)、燃燒室、燃?xì)馔钙剑諝饨?jīng)所述第二壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入所述燃燒室，壓縮空氣和第二股氣態(tài)產(chǎn)物在所述燃燒室中燃燒，驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)馔钙阶鞴Γ?/p>

余熱鍋爐、蒸汽透平、凝汽器、以及給水泵構(gòu)成蒸汽作功循環(huán)機(jī)組，所述余熱鍋爐接收所述太陽能氣化子系統(tǒng)生成的高溫?zé)煔夂退魵狻⒁约八鋈細(xì)馔钙脚懦龅臒煔猓a(chǎn)高溫水蒸氣并驅(qū)動(dòng)蒸汽作功循環(huán)發(fā)電；

低溫?zé)煔庥酂峄厥掌鳎糜诨厥账鲇酂徨仩t排放的低溫?zé)煔庥酂帷?/p>