[發明專利]一種可應用于海島的集裝箱式生物質加壓燃燒發電系統

在審

• 申請號: 202110643502.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113339130A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 宋濤;陳梓瀅;顏愛晶;馬青玉
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F02B63/04
• 分類號: F02B63/04;F02B77/00;F01D15/10;F01N5/02;F23B40/00;F23J15/02;F23J15/06;F23L1/00;F23L9/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 薛雨妍

本發明為可應用于海島的集裝箱式生物質加壓燃燒發電系統，涉及生物質燃燒發電領域，路線為：生物質加壓燃燒產生高溫煙氣，通過換熱將高溫煙氣中的熱量傳遞給空氣，空氣驅動渦輪機帶動發電機發電，產生的電能實時存儲的可移動式發電系統。該系統內設備均安裝于同一集裝箱內，壓氣機、渦輪機和發電機同軸布置，加壓燃燒爐內的壓力通過壓氣機和渦輪機協同調節；生物質在加壓燃燒爐內燃燒，產生的高溫煙氣與空氣在煙氣/空氣熱交換器內進行間接換熱，被加熱后的空氣驅動渦輪機并帶動發電機發電產生的電能并入海島電網；渦輪機排出的加壓空氣與灰渣進行換熱后進入加壓燃燒爐，作為生物質燃燒的氧化介質。系統占地面積小，可置于運載設備。

技術領域

本發明涉及生物質燃燒發電技術領域，更具體的說是構建一種集裝箱式可應用于海島地域生物質加壓燃燒發電產熱的新系統。

背景技術

海島地理性質獨特，四面環海，普遍距離大陸較遠，除了部分距離大陸較近通過海底電纜即可與大陸電網并網的海島外，大部分海島由于經濟性及技術實施難度問題，多為孤網運行，島上居民生活以柴油發電為主，能源結構單一。柴油價格較高且需長距離運輸，造成島上發電成本高昂，柴油易爆易燃的化學性質使得大規模儲存、運輸存在著極大的安全隱患，一旦遇到惡劣天氣致使運輸柴油的輪船不能正常運行，則海島或面臨斷電風險，從而對島上居民正常生活造成影響。

海島及其周圍海域蘊藏著豐富的生物質資源，可投資建設生物質發電站。從地理環境角度考慮，海島本身面積有限，島上生態環境脆弱，生物質發電站若規模較大，消耗生物質過多，則極易對海島生態環境造成破壞。從經濟角度考慮，孤網海島距離大陸較遠，建設大型生物質發電站所需材料運輸遠，投資成本高。如何減少運輸費用，因地制宜進行海島生物質發電，提高發電效率、減小設備體積是目前海島生物質發電所需解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種可應用于海島的集裝箱式生物質加壓燃燒發電系統，由燃料倉、加壓燃燒爐、旋風分離器、煙氣/空氣熱交換器、壓氣機、渦輪機、發電機、逆變器、煙氣凈化器、外置換熱器組成。設備均安裝于同一集裝箱內，壓氣機、渦輪機和發電機同軸布置，加壓燃燒爐內的壓力通過壓氣機和渦輪機協同調節；切碎后的生物質在加壓燃燒爐內燃燒，產生的高溫煙氣與被壓氣機加壓后的空氣在煙氣/空氣熱交換器內進行間接熱交換，換熱后的低溫煙氣經過煙氣凈化器脫硝，后直接排放入大氣，被加熱后的高溫空氣驅動渦輪機并帶動發電機進行發電；產生的電能并入海島電網；渦輪機排出的加壓空氣進入加壓燃燒爐，作為生物質燃燒的氧化介質。系統為集裝箱式布置，占地面積小，可置于運載設備，實現放置于海島即將生物質進行處置發電的特點，發電機產生的電能通過逆變器并入海島電網。

作為本發明的進一步方案：所述生物質是指農林業生產過程中除可食用或有較高使用價值的糧食、果實以外的農林業廢棄物和有機固體廢棄物等，例如麥稈、陳化糧、豆稈、高粱稈、棉花稈、玉米稈、酒糟等。