本實用新型是一種火電燃煤機組與生物質(zhì)氣化技術多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，是一種新型、高效、節(jié)能、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)，屬于生物質(zhì)可再生能源清潔高效利用技術領域。
背景技術：
生物質(zhì)能是一種可再生能源，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭。主要的利用方式有生物質(zhì)發(fā)電，加工轉(zhuǎn)化為固體、氣體、液體燃料等。我國在生物質(zhì)能發(fā)電方面起步較晚，但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)基本掌握了農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電技術。2014年，我國生物質(zhì)發(fā)電累計并網(wǎng)裝機容量超過948萬千瓦。生物質(zhì)發(fā)電主要包括農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電、沼氣發(fā)電和氣化發(fā)電，其中主要以直燃發(fā)電為主。但目前很多生物質(zhì)直燃發(fā)電廠生存艱難，行業(yè)虧損，存在發(fā)電效率低、投資成本大、還貸壓力大、秸稈收購成本上漲、上網(wǎng)電價偏低等問題。且單純的生物質(zhì)發(fā)電廠存在秸稈季節(jié)性燃燒收購問題，特別是北方地區(qū)一年一季，電廠在秸稈匱乏時便面臨停產(chǎn)的實際問題。
而我國的大型火力發(fā)電機組基本都建在離市區(qū)較遠的位置，周邊多與農(nóng)村臨近?；痣姀S周邊50km范圍內(nèi)有充足的生物質(zhì)（秸稈等）資源。利用大型火電廠摻燒生物質(zhì)，即可以解決生物質(zhì)綜合利用問題，又可以解決環(huán)保問題。同時，解決了單純生物質(zhì)發(fā)電廠生存舉步維艱的現(xiàn)狀。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種大型火電廠燃煤機組與生物質(zhì)氣化技術多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，在現(xiàn)有大型火電廠基礎上，耦合了生物質(zhì)氣化模塊，并將兩者有機的結(jié)合在一起。該系統(tǒng)提高了生物質(zhì)發(fā)電效率、減小了生物質(zhì)綜合利用系統(tǒng)的投資、實現(xiàn)了生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的超低排放、減少了CO2溫室氣體排放量、實現(xiàn)了生物質(zhì)灰渣的綜合利用。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種燃煤機組與生物質(zhì)氣化技術多重耦合的清潔能源利用系統(tǒng)，包括鍋爐、汽輪發(fā)電機組，其特征在于：還包括生物質(zhì)氣化爐、生物質(zhì)預干燥器、料倉、灰渣余熱利用裝置、氣化介質(zhì)輸送設備，料倉連通生物質(zhì)預干燥器，生物質(zhì)預干燥器連接生物質(zhì)氣化爐和鍋爐，生物質(zhì)氣化爐同時與鍋爐的高溫燃氣燃燒器、灰渣余熱利用裝置、氣化介質(zhì)輸送設備連接。
所述的氣化介質(zhì)輸送設備包括空氣氣化輸送設備或氧氣氣化輸送設備。
所述的空氣氣化輸送設備包括氣化風機或鍋爐的熱風系統(tǒng)。
所述的生物質(zhì)氣化爐通過燃氣顯熱利用裝置經(jīng)燃氣風機與鍋爐進口的中溫燃氣燃燒器連接。
所述的燃氣顯熱利用裝置連接汽輪機。
所述的灰渣余熱利用裝置還連接汽輪發(fā)電機組的凝結(jié)水系統(tǒng)。
本實用新型的有益效果是：
1）解決了建設單純生物質(zhì)發(fā)電廠投資成本高的問題，充分利用了城市周邊大型火力發(fā)電廠現(xiàn)有發(fā)電設備；
2）充分利用大型火力發(fā)電廠高效的鍋爐設備，能源利用率高，污染物可實現(xiàn)超低排放；同時減少了溫室氣體CO2的排放。
3）可實現(xiàn)生物燃燒后灰分的綜合利用，可還田或工業(yè)利用等；
4）解決城市周邊農(nóng)民春秋兩季焚燒秸稈造成嚴重的環(huán)境污染問題；
5）降低了火力發(fā)電廠的燃燒成本，節(jié)約煤炭資源，社會意義重大；
6）增加農(nóng)民收入，促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展；
7）提高了鍋爐效率，起到了鍋爐低負荷穩(wěn)燃的作用，提高鍋爐運行靈活性。
附圖說明
附圖為本實用新型具體實施方式連接示意圖。
具體實施方式
本實用新型所提供一種火電廠燃煤機組與生物質(zhì)氣化技術多重耦合的高效清潔能源利用系統(tǒng)，包括的主要設備和裝置為：1、生物質(zhì)氣化爐；2、氣化風機；3、生物質(zhì)預干燥器；4、空分裝置；5、料倉；6、燃氣風機；7、灰渣余熱利用裝置；8、燃氣顯熱利用裝置；9、中溫燃氣燃燒器；10、鍋爐；11、汽輪發(fā)電機組；12、空預器；13、高溫燃氣燃燒器；14、凝結(jié)水系統(tǒng)。料倉連通生物質(zhì)預干燥器，生物質(zhì)預干燥器連接生物質(zhì)氣化爐和鍋爐，生物質(zhì)氣化爐同時與灰渣余熱利用裝置、燃氣顯熱利用裝置、高溫燃氣燃燒器、氣化介質(zhì)輸送設備連接；燃氣顯熱利用裝置經(jīng)燃氣風機與鍋爐進口的中溫燃氣燃燒器連接，燃氣顯熱利用裝置連接汽輪機，灰渣余熱利用裝置還連接汽輪機的凝結(jié)水系統(tǒng)，氣化介質(zhì)輸送設備包括空氣氣化輸送設備或氧氣氣化輸送設備?？諝鈿饣斔驮O備包括氣化風機或鍋爐的熱風系統(tǒng)。
生物質(zhì)經(jīng)破碎、粒徑符合要求后進入料倉，料倉中的生物質(zhì)顆粒經(jīng)干燥器3利用爐煙干燥后進入氣化爐；氣化爐可以采用空氣氣化或氧氣氣化方案，采用空氣氣化時空氣由氣化風機送入氣化爐，同時從燃煤鍋爐的空預器進出口分別引出冷熱風混合后送至氣化爐；采用氧氣氣化時，空氣進入空分裝置產(chǎn)生的氧氣進入氣化爐；氣化爐可采用加壓氣化或微負壓氣化，加壓氣化時氣化爐出口燃氣不經(jīng)過冷卻、直接送到高溫燃氣燃燒器進入鍋爐燃燒放熱；微負壓氣化時氣化爐出口高溫燃氣經(jīng)燃氣顯熱利用裝置冷卻至焦油凝結(jié)溫度以上后，通過燃氣風機送至中溫燃氣燃燒器進入鍋爐燃燒放熱；高溫燃氣冷卻利用汽輪機溫度適宜的中間抽汽或給水，被高溫燃氣加熱后回到汽輪發(fā)電機組做功或回到給水系統(tǒng)；氣化爐的灰渣經(jīng)灰渣余熱利用裝置降溫后進行綜合利用；灰渣余熱利用裝置利用汽輪機的凝結(jié)水系統(tǒng)進行熱量回收利用。
生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)經(jīng)破碎、干燥等預處理后，送入氣化爐中進行氣化裂解，即在一定的熱力學條件下，借助于空氣（氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化為小分子碳氫化合物，獲得含CO、H2、CH4等可燃性氣體的過程。生物質(zhì)氣化爐分為固定床和流化床氣化爐，本專利技術既可采用流化床生物質(zhì)氣化爐，也可采用固定床生物質(zhì)氣化爐。氣化爐可以采用空氣氣化或氧氣氣化方案，爐體運行壓力可采用加壓方式或微負壓方式。
本實用新型有機的將大型火力發(fā)電廠燃煤機組與生物質(zhì)氣化技術進行多重耦合，提供一種高效、清潔、環(huán)保的生物質(zhì)綜合利用技術。對外界環(huán)境友好，本實用新型專利技術達到高效、節(jié)能、節(jié)水、減排的效果，符合目前國家發(fā)展低碳經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策。