本發(fā)明涉及發(fā)電領域，特別是一種正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法。

背景技術：

我國的能源結構是以煤為主，在未來相當長時間內，以燃煤為主，油、氣、生物質、其他固體燃料作為補充的能源結構。生物質作為第四大能源，高效清潔利用生物質能源具有戰(zhàn)略層面的意義。

目前的利用生物質耦合發(fā)電技術是采用生物質氣化技術。生物質氣化是在一定的熱力學條件下，借助于空氣部分（或者氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應，最終轉化為一氧化碳，氫氣和低分子烴類等可燃氣體的過程。生物質氣化是把生物質原料轉化為可燃氣體，可用于供熱、發(fā)電、供氣及化學品的合成，生物質氣化爐是生物質能利用的重要技術之一。

現(xiàn)有技術中為了使氣化產生的燃氣進入燃煤鍋爐參加燃燒，必須使用加壓風機對燃氣進行加壓，由于燃氣加壓風機的最高運行溫度只有450℃，燃氣必須經(jīng)過降溫（900度左右降溫至300度左右）才能通過燃氣加壓風機加壓進入燃煤鍋爐參加燃燒，一方面需要為氣化爐設置燃氣降溫設備和燃氣加壓設備，另一方面燃氣經(jīng)過降溫后燃燒導致熱量損失。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法，不需要設置燃氣降溫設備和燃氣加壓設備，同時燃氣的熱量損失少。

為達到上述目的本發(fā)明提供一種正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法，包括：生物質經(jīng)依次經(jīng)若干個星形給料機、第一螺旋給料機進入氣化室，在星形給料機和第一螺旋給料機之間送入加壓氣體；氣化劑加壓后進入生物質氣化爐氣化風室；控制加壓氣體的壓力大于或等于生物質氣化爐的氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力，生物質氣化爐的燃氣出口處的壓力大于與燃煤鍋爐爐膛在燃氣燃燒器出口處的壓力。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述若干個星形給料機用于密封的向所述第一螺旋給料機輸送生物質。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述方法在所述的生物質經(jīng)依次經(jīng)若干個星形給料機、第一螺旋給料機進入氣化室，在星形給料機和第一螺旋給料機之間送入加壓氣體之前還包括：關閉加壓料倉下端的閥門、打開加壓料倉上端的閥門，將生物質送入加壓料倉，加壓料倉裝滿生物質料后關閉加壓料倉上端的閥門，向加壓料倉內填充加壓氣體；當加壓料倉內的壓力大于或等于生物質氣化爐的氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力時，打開加壓料倉上端的閥門將生物質送入星形給料機，或將生物質經(jīng)加壓料緩沖倉送入星形給料機。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述加壓料緩沖倉底部設有第二螺旋輸送機，所述第二螺旋輸送機用于向所述若干個星形給料機輸送生物質。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述的將生物質經(jīng)加壓料緩沖倉送入星形給料機包括：向所述加壓料緩沖倉內填充加壓氣體至所述加壓料緩沖倉壓力大于或等于生物質氣化爐的氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述加壓氣體為氧氣、氮氣、二氧化碳中的一種。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述加壓氣體為不活潑氣體。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述加壓氣體為空氣或富氧空氣。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述若干個星形給料機與所述第一螺旋給料機之間設有氣動快關門。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法的一個實施例中，所述生物質氣化爐為流化床氣化爐。

在本發(fā)明的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法中，所述生物質氣化爐的燃氣出口與所述燃氣燃燒器連接，所述生物質氣化爐包括依次串聯(lián)的常壓料倉、若干個星形給料機、第一螺旋給料機和氣化室，所述若干個星形給料機和所述第一螺旋給料機之間加壓氣管道，可以有效的保證所述生物質氣化爐的燃氣出口處的壓力大于與所述燃煤鍋爐爐膛在所述燃氣燃燒器出口處的壓力，不需要設置燃氣降溫設備和燃氣加壓設備就可以將燃氣送入燃煤鍋爐。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明第一實施例的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2所示為本發(fā)明第二實施例的生物質氣化爐的結構示意圖。

圖3所示為本發(fā)明第三實施例的生物質氣化爐的結構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。

圖1所示為本發(fā)明第一實施例的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電系統(tǒng)的結構示意圖。請參見圖1，本實施例的正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電系統(tǒng)包括：生物質氣化爐100和燃煤鍋爐200。

生物質氣化爐為流化床氣化爐。生物質氣化爐100包括依次串聯(lián)的常壓料倉入口給料裝置1、常壓料倉3、第二螺旋給料機9b、兩個星形給料機7、第一螺旋給料機9a、氣化室13。常壓料倉3和第二螺旋給料機9b之間、兩個星形給料機7和第一螺旋給料機9a之間各設有一氣動快關門8。氣動快關門8和星形給料機7之間設有加壓氣管道。星形給料機7用于密封的向第一螺旋給料機9a輸送生物質。常壓料倉3上端設有布袋除塵器2。

生物質氣化爐100還包括布風板10、氣化風室11、返料器12、氣化室13、第一級旋風分離器14、第二級旋風分離器15、返料風機16、水冷螺旋冷灰機17、氣力輸送裝置18、灰倉19、氣化風機20。

包括助燃風機21、燃煤鍋爐爐膛22、燃氣燃燒器23。生物質氣化爐100的燃氣出口與燃氣燃燒器23連接。即從第二級旋風分離器15出來的高溫燃氣，可以直接進入燃氣燃燒器23，與助燃風機送來空氣21（也可采用富氧空氣）進入燃煤鍋爐爐膛22混合燃燒。

生物質氣化爐的原理是氣化劑通過氣化風機20加壓后進入氣化風室11；氣化劑為空氣或富氧。氣化劑進入氣化風室11后通過布風板10進入氣化室13，在氣化室13內與生物質發(fā)生氧化還原反應，產生燃氣，燃氣在第一級旋風分離器14內進行氣固分離，分離下來的灰通過返料器12，在返料風機16提供的返料風作用下回到氣化室13，從第一級旋風分離器14出來的燃氣進入第二級旋風分離器15進行進一步的氣固分離。由第二級旋風分離器15分離下來的灰，進入水冷螺旋冷灰機17，通過電廠冷凝水冷卻后，由氣力輸送裝置18送入灰倉19。

生物質經(jīng)常壓料倉入口給料裝置1進入常壓料倉3，后依次經(jīng)第二螺旋給料機9b、兩個星形給料機7、第一螺旋給料機9a進入氣化室13。在氣動快關門8和星形給料機7之間送入加壓氣體n2，加壓氣體的壓力大于或等于氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力，星形給料機能夠阻隔第一螺旋給料機9a與第二螺旋給料機9b的氣體流通。生物質氣化爐的燃氣出口處的壓力大于與燃煤鍋爐爐膛在燃氣燃燒器出口處的壓力，不需要設置燃氣降溫設備和燃氣加壓設備就可以將燃氣送入燃煤鍋爐。氣動快關門8是為了防止星形給料機出現(xiàn)密封缺陷，進而保證氣化室的燃氣不會泄露，正常工況下氣動快關門8是打開的。

圖2所示為本發(fā)明第二實施例的生物質氣化爐的結構示意圖。請參見圖2、常壓料倉3和星形給料機7之間設有加壓料倉4，加壓料倉4兩端設有閥門41、42，加壓料倉4與加壓氣管道連通、加壓料倉4與加壓氣管道之間設有閥門。加壓氣管道用于輸送加壓氣體。

加壓倉4與星形給料機7之間設有加壓料緩沖倉5。加壓料緩沖倉底部4設有第二螺旋輸送機9b，第二螺旋輸送機9b用于向星形給料機7輸送生物質。

本實施的原理是：關閉閥門42、打開閥門41，常壓料倉3的生物質通過閥門41進入到加壓料倉4，加壓料倉4裝滿生物質料后閥門41關閉，對加壓料倉4進行充壓，當生物質在加壓料倉4內加壓到設定值時，保持略高于氣化爐內的壓力，設定值可以是0-0.5mpa。打開閥門42生物質通過閥門42進入到加壓料緩沖倉5，加壓料倉4在完成卸料后，關閉閥門42、打開閥門41，在重新進料，進行下一個循環(huán)。安裝在加壓生物質料倉5下面的第二螺旋輸送機9b把生物質送入星形給料機7。

本實施例中，加壓氣體為氧氣，也可以是空氣、富氧空氣、不可燃氣體。

本實施例中，由于設置了加壓倉4就可以更好的保證第一螺旋給料機9a入口出的壓力，保證生物質氣化爐的穩(wěn)定運行。

本實施例中，由于設置了加壓料緩沖倉5能夠存儲一定的加壓環(huán)境的生物質，就可以根據(jù)氣化爐運行情況能夠大范圍的調整進入氣化室的物料速度。

圖3所示為本發(fā)明第三實施例的生物質氣化爐的結構示意圖。

加壓料緩沖倉5與加壓氣管道連通、加壓料緩沖倉與加壓氣管道之間設有閥門。

閥門41、42的工作原理：通過中間密封塊的上下移動完成卸料與密封的動作，中間密封塊與隔板之間采用軟密封的方式達到密封的要求，為防止生物質在此搭橋發(fā)生堵塞，在24-密封閥門的上面設置破搭橋裝置。

本實施例中，可以向加壓料緩沖倉5填充加壓氣體，更好的保證了加壓料緩沖倉5的氣壓。

加壓氣體可以是氮氣、二氧化碳等不活潑的氣體或是稀有氣體。

加壓氣體還可以是不可燃氣體。

在本發(fā)明的一個實施例中，設置了常壓料倉3，能夠保證能夠穩(wěn)定的為氣化室輸送生物質。

在本發(fā)明中正壓生物質氣化爐與燃煤鍋爐耦合發(fā)電方法，包括：

關閉加壓料倉下端的閥門、打開加壓料倉上端的閥門，將生物質送入加壓料倉，加壓料倉裝滿生物質料后關閉加壓料倉上端的閥門，向加壓料倉內填充加壓氣體。

當加壓料倉內的壓力大于或等于生物質氣化爐的氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力時，打開加壓料倉上端的閥門將生物質送入星形給料機或將生物質經(jīng)加壓料緩沖倉再送入星形給料機。

生物質經(jīng)依次經(jīng)若干個星形給料機、第一螺旋給料機進入氣化室，在星形給料機和第一螺旋給料機之間送入加壓氣體。

氣化劑加壓后進入生物質氣化爐氣化風室氣化劑為空氣或富氧。

控制加壓氣體的壓力大于或等于生物質氣化爐的氣化室在第一螺旋給料機出口處壓力。

生物質氣化爐的燃氣出口處的壓力大于與燃煤鍋爐爐膛在燃氣燃燒器出口處的壓力。

在本發(fā)明中，所述生物質氣化爐的燃氣出口與所述燃氣燃燒器連接，所述生物質氣化爐包括依次串聯(lián)的常壓料倉、若干個星形給料機、第一螺旋給料機和氣化室，所述若干個星形給料機和所述第一螺旋給料機之間加壓氣管道，可以有效的保證所述生物質氣化爐的燃氣出口處的壓力大于與所述燃煤鍋爐爐膛在所述燃氣燃燒器出口處的壓力，不需要設置燃氣降溫設備和燃氣加壓設備就可以將燃氣送入燃煤鍋爐。

以上，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。