[發明專利]一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法

在審

• 申請號: 202110380333.1
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113088335A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 文志勇
• 申請（專利權）人: 文志勇
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/72;C10J3/82
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，包括：流化床多級氣化爐，其特征在于：所述流化床多級汽化爐分為下級高溫燃燒室，中級高溫熱解室，上級水蒸氣氣化室，所述流化床多級氣化爐頂部氣化氣出口處連接汽冷螺旋壁式旋風分離裝置，所述汽冷螺旋管壁式旋風分離器將顆粒物料通過離心力作用收集在錐形管下部，進入水冷螺旋管壁式冷料器，潔凈的氣化氣通過管道連接余熱回收裝置，冷卻后的氣化氣通過加壓風機升壓后進入生物質燃燒鍋爐燃燒產生蒸汽發電；所述汽冷螺旋管壁式旋風分離器下集箱與汽輪機低壓抽汽口連接，低溫蒸汽在下集箱內均勻分配給壁式螺旋上升布置的管道中，冷卻高溫燃氣及生物炭顆粒；下端出口處連接水冷螺旋管壁式冷料器，持續冷卻物料，低溫物料進入鎖氣器，鎖氣器中回收的炭顆粒進入生物炭/活性炭成型裝置；所述風室側壁設有流化風入口和啟停置換蒸汽入口，所述燃燒室為上大下小錐形結構，前壁給料口分為兩層，下層給料斜管底部通入熱空氣，將給料斜管輸入的生物質顆粒吹入爐內燃燒產生高溫煙氣，并氣封給料口；生物質物料進入下級燃燒室內流態化燃燒；下級燃燒室產生高溫煙氣為中級氣化提供高溫熱解溫度，上層給料斜管底部通入低溫蒸汽，將給料斜管輸入的生物質顆粒吹入爐內吸收高溫煙氣溫度，并汽封給料口，中級熱解室與上級氣化室之間為縮口，高溫氣化蒸汽從縮口處引入，使高溫物料進入氣化室充分流化、氣化/炭化；所述發電機組包括生物質燃燒鍋爐、汽輪機、凝汽器、凝結水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器，氣化氣通過管道進入燃氣燃燒器，所述燃氣燃燒器與生物質燃燒鍋爐前墻布置。

2.根據權利要求1所述的一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，其特征在于:流化床多級氣化爐產生的氣化氣可以通入生物質燃燒鍋爐燃燒產生蒸汽發電，同時調節生物質的不同炭化程度，生產生物炭/活性炭和炭基肥；流化床多級氣化爐調節空氣和蒸汽比例和生物質進入量，生產高質量生物炭/活性炭，底渣生產炭基肥為主，產生的氣化氣通入生物質燃燒鍋爐生產高參數蒸汽，借助燃煤機組高效率發電，產生的煙氣借助發電機組高效的尾氣處理系統，隨機組煙氣凈化后排放大氣；既無固態廢棄物也無氣液廢棄物，做到零排放，同時提高生物質的經濟利用價值。

3.根據權利要求2所述的一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，其特征在于:在機組需要寬負荷、快速調節運行時，流化床多級氣化爐以生產高熱值、大流量燃氣保障鍋爐穩燃為主，避免鍋爐低負荷投油助燃，適應鍋爐大負荷，超寬負荷運行，配合機組靈活性工況運行；在正常負荷運行工況下，以生物質生產高質量生物炭/活性炭，底渣生產炭基肥為主，產生的低燃值氣化氣通入生物質鍋爐生產蒸汽發電。

4.根據權利要求1所述的一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，其特征在于：所述水冷螺旋管壁式冷料器，由多根水冷螺旋上升管組成壁式筒體和上、下集箱組成，冷卻水進入下集箱接分配給螺旋上升管內受熱，吸收熱量匯入上集箱，所述水冷螺旋管壁式冷料器底部連接鎖氣器。

5.根據權利要求4所述的一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，其特征在于：所述水冷螺旋管壁式冷料器鎖氣器隔離冷卻器內高溫燃氣，其回收高溫炭顆粒通過連接管進入水冷螺旋管壁式冷料器進一步冷卻，進入成型裝置；所述生物質炭/活性炭成型裝置出口與輸送裝置連接。

6.根據權利要求1所述的一種生物質多級氣化耦合發電機組多聯產裝置及方法，其特征在于：所述余熱回收裝置由汽冷螺旋管壁式旋風分離器、燃氣-蒸汽換熱器、蒸汽-空氣換熱器、水冷螺旋管壁式冷料器、燃氣-凝結水換熱器組成，所述汽冷螺旋管壁式旋風分離器燃氣進口與流化床多級氣化爐頂部燃氣出口相連接，下集箱蒸汽進口接口與汽輪機低壓抽汽口相連接，上集箱蒸汽出口與燃氣-蒸汽換熱器蒸汽進口相連接；所述燃氣-蒸汽換熱器的燃氣進口通過管道與汽冷螺旋管壁式旋風分離器的燃氣出口相連接；蒸汽-空氣換熱器與流化風機連接；水冷螺旋管壁式冷料器進水口與凝結水泵出口管道連接，出水口與燃氣-凝結水換熱器相連，燃氣-凝結水換熱器出口除氧器連接。