一种生物质燃气与天然气耦合发电装置专利检索-冷凝器热泵热交换器换热器专利检索查询-专利查询网

一种 生物质燃气与 天然气耦合发电装置

阅读：1024发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种生物质燃气与天然气耦合发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平机、分离器、余热锅炉、蒸汽轮机、冷凝器和水泵；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗、生物质气化炉、旋风分离器和燃气压缩机；本发明利用燃气轮机透平机出口的高温烟气作为生物质气化的气化剂，并为气化过程提供热量，不再需要利用外部热源为生物质气化过程提供热量，大大降低了生物质气化的能耗，并将气化后的生物质燃气和天然气混合燃烧用于联合循环发电，实现了生物质能高效利用，并提高了天然气电厂的能源综合利用效率。，下面是一种生物质燃气与天然气耦合发电装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，其特征在于，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机(1)、燃气轮机燃烧室(2)、燃气轮机透平机(3)、分离器(4)、余热锅炉(5)、蒸汽轮机(6)、冷凝器(7)和水泵(8)；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗(9)、生物质气化炉(10)、旋风分离器(11)和燃气压缩机(12)；
所述压气机(1)的出口端连接燃气轮机燃烧室(2)，所述压气机(1)用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室(2)中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室(2)的出口端与燃气轮机透平机(3)连接，所述燃气轮机透平机(3)用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机(3)的出口端连接分离器(4)；所述分离器(4)的出口端分别与余热锅炉(5)和生物质气化炉(10)连接，所述分离器(4)用于将燃气轮机透平机(3)出口的烟气分别输送至余热锅炉(5)和生物质气化炉(10)中；所述余热锅炉(5)用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机(6)发电；所述冷凝器(7)与蒸汽轮机(6)连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵(8)与冷凝器(7)连接，用于将液态水泵至余热锅炉(5)中；
所述生物质气化炉(10)与生物质加料料斗(9)连接，所述生物质气化炉(10)用于运用分离器(4)输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器(11)与生物质气化炉(10)连接，所述旋风分离器(11)用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机(12)中进行压缩；所述燃气压缩机(12)与燃气轮机燃烧室(2)连接，所述燃气压缩机(12)用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室(2)中，所述燃气轮机燃烧室(2)用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机(12)输入的生物质燃气。
2.如权利要求1所述的生物质燃气与天然气耦合发电装置，其特征在于，所述生物质气化装置还包括干燥器(13)；所述干燥器(13)连接在生物质加料料斗(9)和生物质气化炉(10)之间，所述干燥器(13)用于运用余热锅炉(5)中换热后的烟气来干燥生物质原料。
3.如权利要求1所述的生物质燃气与天然气耦合发电装置，其特征在于，所述生物质气化装置还包括灰渣余热利用装置(14)和灰渣收集装置(15)；所述灰渣余热利用装置(14)与旋风分离器(11)连接；所述灰渣收集装置(15)与灰渣余热利用装置(14)连接。
4.如权利要求1所述的生物质燃气与天然气耦合发电装置，其特征在于，所述生物质气化炉(10)为固定床气化炉或流化床气化炉。
5.如权利要求1所述的生物质燃气与天然气耦合发电装置，其特征在于，所述燃气压缩机(12)与燃气轮机燃烧室(2)之间包括混合室(16)，所述混合室(16)用于将生物质燃气和天然气混合均匀后，再通入燃气轮机燃烧室(2)中进行燃烧。

说明书全文

一种生物质燃气与 天然气耦合发电装置

技术领域

[0001] 本发明属于生物质气化发电领域，更具体地，涉及一种生物质燃气与天然气耦合发电装置及方法。

背景技术

[0002] 目前，全球能源需求量的持续高涨与化石能源紧缺之间的矛盾愈发尖锐。而生物质能源，作为仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，由于蕴藏量丰富、CO2零排放等特点，将成为支撑全球经济可持续发展的理想选择。

[0003] 生物质不仅包括农作物、木材、海藻等本原型农林水产资源，还包括纸浆废物、酒精发酵残渣等工业有机废物、城市生活垃圾、污泥和人畜粪便等。生物质资源储量丰富，分布广泛，具有可再生性、可储存性和利用技术多样性等优点。

[0004] 生物质发电是生物质资源化利用的一种有效形式，生物质发电的电能质量好、发电可靠性高，技术也相对成熟，是我国建设生态文明、实现可持续发展的能源战略选择之一。生物质气化发电技术是生物质能高效洁净利用的一种重要方式，它具有3个方面的特点：①技术灵活性好，生物质气化发电技术可以采用燃气轮机，也可以采用内燃机，还可以结合余热锅炉和蒸汽发电系统；②具有较好的洁净性，可以有效的减少SO2等有害气体的排放，而且气化过程一般温度较低，NO2的生成量很少，所以能有效控制NO2的排放；③经济性好。生物质气化发电技术灵活、简单，比其它可再生能源发电技术投资更小现行的生物质气化技术仍然面临一些问题，如需提供气化高温以及气化剂,实现低成本的生物质高效气化是目前的一大热点。

[0005] 天然气电厂具有启停迅速、运行方式灵活、能源利用效率高、造价低、厂区面积小且清洁环保等优势。虽然天然气发电具有诸多优势，但与已发展完善的燃煤发电相比成本较高，天然气价格影响着燃气发电经济性。目前天然气价格偏高决定了天然气发电燃料成本较高。若用生物质燃气耦合天然气进行联合循环发电，可有效降低发电成本。

发明内容

[0006] 本发明解决了现有技术中生物质燃气发电过程中生物质气化需要额外外加热源提供气化能量，以及使用氧气、水蒸气等气化剂气化制备气化剂工艺复杂且昂贵的问题，还有天然气发电成本高的技术问题，同时也解决了生物质利用的技术难题，有效的利用了生物质能源。

[0007] 按照本发明的第一方面，提供一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平机、分离器、余热锅炉、蒸汽轮机、冷凝器和水泵；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗、生物质气化炉、旋风分离器和燃气压缩机；

[0008] 所述压气机的出口端连接燃气轮机燃烧室，所述压气机用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室的出口端与燃气轮机透平机连接，所述燃气轮机透平机用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机的出口端连接分离器；所述分离器的出口端分别与余热锅炉和生物质气化炉连接，所述分离器用于将燃气轮机透平机出口的烟气分别输送至余热锅炉和生物质气化炉中；所述余热锅炉用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机发电；所述冷凝器与蒸汽轮机连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵与冷凝器连接，用于将液态水泵至余热锅炉中；

[0009] 所述生物质气化炉与生物质加料料斗连接，所述生物质气化炉用于运用分离器输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器与生物质气化炉连接，所述旋风分离器用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机中进行压缩；所述燃气压缩机与燃气轮机燃烧室连接，所述燃气压缩机用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室中，所述燃气轮机燃烧室用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机输入的生物质燃气。

[0010] 优选地，所述生物质气化装置还包括干燥器；所述干燥器连接在生物质加料料斗和生物质气化炉之间，所述干燥器用于运用余热锅炉中换热后的烟气来干燥生物质原料。

[0011] 优选地，所述生物质气化装置还包括灰渣余热利用装置和灰渣收集装置；所述灰渣余热利用装置与旋风分离器连接；所述灰渣收集装置与灰渣余热利用装置连接。

[0012] 优选地，所述生物质气化炉为固定床气化炉或流化床气化炉。

[0013] 优选地，所述燃气压缩机与燃气轮机燃烧室之间包括混合室，所述混合室用于将生物质燃气和天然气混合均匀后，再通入燃气轮机燃烧室中进行燃烧。

[0014] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

[0015] (1)本发明提供一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，在现有的天然气联合循环发电的基础上耦合了生物质气化模块，将联合循环发电过程中的高温烟气用于生物质气化，再将气化得到的生物质燃气用于联合循环发电。该系统提高了能源的利用效率，减少了生物质综合利用系统的投资。生物质气化过程不需要外界提供热量，使用透平机出口的高温烟气就能完成气化反应，大大降低了生物质气化炉运行时的能量消耗，提高了系统的发电效率。由于生物质原料相对天然气来说价格低廉，用生物质燃气耦合天然气进行发电降低了天然气电厂发电成本，提高了可再生能源的利用率，同时解决了城市垃圾等生物质难以处理的问题。

[0016] (2)本发明中，利用天然气发电最为经济高效的形式，即燃气与蒸汽联合循环发电，这种方式天然气发电效率很高，效率普遍在50％以上。燃气轮机出口烟气温度大约在450℃～650℃之间，有的燃气轮机的尾部烟气的温度能达到700℃以上，将这部分高温烟气用于生物质气化，则生物质气化过程不需要外界提供热量，大大减少了生物质气化部分能量的输入，提高了系统效率。本发明利用燃气轮机出口的高温烟气用作生物质气化剂，气化后的可燃性组分含量高。利用高温烟气直接为生物质气化反应提供热量，有利于气化反应的进行，使气化反应进行的更充分，提高气体热值和气化效率。气化产生的生物质燃气又作为燃气轮机的原料用于燃烧，实现了生物质的可持续利用。另一方面，余热锅炉出口的烟气温度大多在100℃以上，将这一部分低温烟气用于生物质原料的干燥，则可以提高能源利用效率。本发明充分利用燃烧过程中废烟气携带的余热，对生物质原料进行烘干和预热，降低了干燥生物质所需的能耗，实现了余热的高效利用，降低了发电的成本。因此将生物质气化和天然气电厂联合循环发电相结合，对生物质资源化利用和天然气电厂发电成本的降低，具有积极的意义。

[0017] (3)本发明是一种生物质气化与天然气耦合发电的高效清洁的能源利用装置，将联合循环发电技术与生物质气化技术创造性的结合起来，包括生物质和天然气两种清洁能源，是一种新型、高效、节能和环保的能源利用系统。本发明的耦合发电方法解决了单纯建设生物质发电厂投资成本高的问题，充分利用了大型天然气发电厂的现有发电设备，减少了设备投资，增加了企业收益。

[0018] (4)本发明高效低能耗的利用了生物质，提高了可再生能源的利用率，保护了生态环境。该发明可以处理城市生活垃圾、工业垃圾、污泥等，解决了垃圾、污泥难以处理的问题，将垃圾、污泥等生物质资源化利用，并且提高了天然气电厂的能源综合利用效率。

[0019] (5)本发明充分利用生物质气化过程中产生的灰渣携带的热量，采用灰渣余热利用装置可以将其携带的热量用来进行空气预热、进行余热发电、提供生活热水等；采用灰渣收集系统可实现生物质气化后灰渣的综合利用，可还田或工业利用等，充分利用了资源和能量。附图说明

[0020] 图1是本发明是生物质燃气与天然气耦合发电装置示意图，其中：1-压气机、2-燃气轮机燃烧室、3-燃气轮机透平机、4-分离器、5-余热锅炉、6-蒸汽轮机、7-冷凝器、8-水泵、9-生物质加料料斗、10-生物质气化炉、11-旋风分离器、12-燃气压缩机、13-干燥器、14-灰渣余热利用装置、15-灰渣收集装置，16-混合室。

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0022] 实施例1

[0023] 一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平机3、分离器4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、冷凝器7和水泵8；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗9、生物质气化炉10、旋风分离器11和燃气压缩机12；

[0024] 所述压气机1的出口端连接燃气轮机燃烧室2，所述压气机1用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室2中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室2的出口端与燃气轮机透平机3连接，所述燃气轮机透平机3用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机3的出口端连接分离器4；所述分离器4的出口端分别与余热锅炉5和生物质气化炉10连接，所述分离器4用于将燃气轮机透平机3出口的烟气分别输送至余热锅炉5和生物质气化炉10中；所述余热锅炉5用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机6发电；
所述冷凝器7与蒸汽轮机6连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵8与冷凝器7连接，用于将液态水泵至余热锅炉5中；

[0025] 所述生物质气化炉10与生物质加料料斗9连接，所述生物质气化炉10用于运用分离器4输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器11与生物质气化炉10连接，所述旋风分离器11用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机12中进行压缩；所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2连接，所述燃气压缩机12用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室2中，所述燃气轮机燃烧室2用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机12输入的生物质燃气，天然气和生物质燃气分别直接进入燃气轮机燃烧室2作为燃料燃烧。

[0026] 实施例2

[0027] 一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平机3、分离器4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、冷凝器7和水泵8；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗9、生物质气化炉10、旋风分离器11和燃气压缩机12；

[0028] 所述压气机1的出口端连接燃气轮机燃烧室2，所述压气机1用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室2中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室2的出口端与燃气轮机透平机3连接，所述燃气轮机透平机3用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机3的出口端连接分离器4；所述分离器4的出口端分别与余热锅炉5和生物质气化炉10连接，所述分离器4用于将燃气轮机透平机3出口的烟气分别输送至余热锅炉5和生物质气化炉10中；所述余热锅炉5用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机6发电；
所述冷凝器7与蒸汽轮机6连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵8与冷凝器7连接，用于将液态水泵至余热锅炉5中；

[0029] 所述生物质气化炉10与生物质加料料斗9连接，所述生物质气化炉10用于运用分离器4输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器11与生物质气化炉10连接，所述旋风分离器11用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机12中进行压缩；所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2连接，所述燃气压缩机12用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室2中，所述燃气轮机燃烧室2用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机12输入的生物质燃气。

[0030] 所述生物质气化装置还包括干燥器13；所述干燥器13连接在生物质加料料斗9和生物质气化炉10之间，所述干燥器13用于运用余热锅炉5中换热后的烟气来干燥生物质原料。

[0031] 实施例3

[0032] 一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平机3、分离器4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、冷凝器7和水泵8；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗9、生物质气化炉10、旋风分离器11和燃气压缩机12；

[0033] 所述压气机1的出口端连接燃气轮机燃烧室2，所述压气机1用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室2中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室2的出口端与燃气轮机透平机3连接，所述燃气轮机透平机3用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机3的出口端连接分离器4；所述分离器4的出口端分别与余热锅炉5和生物质气化炉10连接，所述分离器4用于将燃气轮机透平机3出口的烟气分别输送至余热锅炉5和生物质气化炉10中；所述余热锅炉5用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机6发电；
所述冷凝器7与蒸汽轮机6连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵8与冷凝器7连接，用于将液态水泵至余热锅炉5中；

[0034] 所述生物质气化炉10与生物质加料料斗9连接，所述生物质气化炉10用于运用分离器4输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器11与生物质气化炉10连接，所述旋风分离器11用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机12中进行压缩；所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2连接，所述燃气压缩机12用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室2中，所述燃气轮机燃烧室2用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机12输入的生物质燃气。

[0035] 所述生物质气化装置还包括干燥器13；所述干燥器13连接在生物质加料料斗9和生物质气化炉10之间，所述干燥器13用于运用余热锅炉5中换热后的烟气来干燥生物质原料。

[0036] 所述生物质气化装置还包括灰渣余热利用装置14和灰渣收集装置15；所述灰渣余热利用装置14与旋风分离器11连接；所述灰渣收集装置15与灰渣余热利用装置14连接。

[0037] 实施例4

[0038] 一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平机3、分离器4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、冷凝器7和水泵8；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗9、生物质气化炉10、旋风分离器11和燃气压缩机12；

[0039] 所述压气机1的出口端连接燃气轮机燃烧室2，所述压气机1用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室2中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室2的出口端与燃气轮机透平机3连接，所述燃气轮机透平机3用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机3的出口端连接分离器4；所述分离器4的出口端分别与余热锅炉5和生物质气化炉10连接，所述分离器4用于将燃气轮机透平机3出口的烟气分别输送至余热锅炉5和生物质气化炉10中；所述余热锅炉5用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机6发电；
所述冷凝器7与蒸汽轮机6连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵8与冷凝器7连接，用于将液态水泵至余热锅炉5中；

[0040] 所述生物质气化炉10与生物质加料料斗9连接，所述生物质气化炉10用于运用分离器4输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器11与生物质气化炉10连接，所述旋风分离器11用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机12中进行压缩；所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2连接，所述燃气压缩机12用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室2中，所述燃气轮机燃烧室2用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机12输入的生物质燃气。

[0041] 所述生物质气化装置还包括干燥器13；所述干燥器13连接在生物质加料料斗9和生物质气化炉10之间，所述干燥器13用于运用余热锅炉5中换热后的烟气来干燥生物质原料。

[0042] 所述生物质气化装置还包括灰渣余热利用装置14和灰渣收集装置15；所述灰渣余热利用装置14与旋风分离器11连接；所述灰渣收集装置15与灰渣余热利用装置14连接。

[0043] 所述生物质气化炉10为固定床气化炉或流化床气化炉。

[0044] 实施例5

[0045] 一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置；所述联合循环发电装置包括压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平机3、分离器4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、冷凝器7和水泵8；所述生物质气化装置包括生物质加料料斗9、生物质气化炉10、旋风分离器11和燃气压缩机12；

[0046] 所述压气机1的出口端连接燃气轮机燃烧室2，所述压气机1用于将空气压缩后，输至燃气轮机燃烧室2中作为燃烧氧化剂；所述燃气轮机燃烧室2的出口端与燃气轮机透平机3连接，所述燃气轮机透平机3用于将燃烧产生的烟气进行膨胀做功，驱动发电机发电；所述燃气轮机透平机3的出口端连接分离器4；所述分离器4的出口端分别与余热锅炉5和生物质气化炉10连接，所述分离器4用于将燃气轮机透平机3出口的烟气分别输送至余热锅炉5和生物质气化炉10中；所述余热锅炉5用于将烟气与水换热产生水蒸气驱动蒸汽轮机6发电；
所述冷凝器7与蒸汽轮机6连接，用于将水蒸气冷凝成液态；所述水泵8与冷凝器7连接，用于将液态水泵至余热锅炉5中；

[0047] 所述生物质气化炉10与生物质加料料斗9连接，所述生物质气化炉10用于运用分离器4输入的烟气对生物质原料进行气化，并为生物质气化过程提供热量；所述旋风分离器11与生物质气化炉10连接，所述旋风分离器11用于分离生物质燃气中的固体灰渣，并将生物质燃气输送至燃气压缩机12中进行压缩；所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2连接，所述燃气压缩机12用于将压缩的生物质燃气输送至燃气轮机燃烧室2中，所述燃气轮机燃烧室2用于燃烧外部输入的天然气和燃气压缩机12输入的生物质燃气。

[0048] 所述生物质气化装置还包括干燥器13；所述干燥器13连接在生物质加料料斗9和生物质气化炉10之间，所述干燥器13用于运用余热锅炉5中换热后的烟气来干燥生物质原料。

[0049] 所述生物质气化装置还包括灰渣余热利用装置14和灰渣收集装置15；所述灰渣余热利用装置14与旋风分离器11连接；所述灰渣收集装置15与灰渣余热利用装置14连接。

[0050] 所述生物质气化炉10为固定床气化炉或流化床气化炉。

[0051] 所述燃气压缩机12与燃气轮机燃烧室2之间包括混合室16，所述混合室16用于将生物质燃气和天然气混合均匀后，再通入燃气轮机燃烧室2中进行燃烧。

[0052] 实施例6

[0053] 本发明一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电装置和生物质气化装置，如图1所示。所述的生物质气化部分包括有：生物质原料经破碎、粒径符合要求后进入生物质加料料斗9，生物质加料料斗9中的生物质原料经干燥器13利用余热锅炉5出口的低温烟气干燥后进入生物质气化炉10中，燃气轮机透平机3出口的高温烟气经分离器4分离后一部分作为气化剂与生物质原料在生物质气化炉10中完成气化反应，气化反应完成所得到的生物质燃气经旋风分离器11除去灰渣得到洁净的生物质燃气，洁净的生物质燃气经燃气压缩机12加压与天然气共同送入到燃气轮机燃烧室2完成联合循环发电的燃气发电部分，经旋风分离器11除去的灰渣经灰渣余热利用装置14进行余热回收利用，然后在灰渣收集装置15中把灰渣收集起来用于还田或工业利用等。

[0054] 所述的联合循环发电装置包括有：空气经压气机1压缩到燃烧压力进入燃气轮机燃烧室2中，作为燃料的天然气和生物质燃气共同进入燃气轮机燃烧室2进行燃烧，产生高温高压的气体进入燃气轮机透平机3膨胀做功，推动发电机运转产生电力，燃气轮机透平机3排出的高温烟气进入分离器4中，一部分高温烟气进入生物质气化炉10中作为气化剂参与生物质气化反应，同时为气化过程提供能量；另一部分高温烟气进入余热锅炉5把循环介质—水加热生成高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气进入蒸汽轮机6中膨胀做功，带动发电机运转产生电力，做功后的低压蒸汽进入冷凝器7被冷却凝结成水，再回到水泵8中被压缩升压，完成一个循环。进入余热锅炉5中的高温烟气冷却形成的低温烟气用于干燥生物质。

[0055] 燃料中水分的存在不利于生物质能的转化利用，所以对生物质的干燥处理尤为重要。针对生物质原料可能出现水分含量过高的情况，本实施例采用的干燥器13兼有干燥和输送生物质原料的功能。将生物质原料投入到生物质加料料斗9后，由干燥器13输送到生物质气化炉10内进行气化。将余热锅炉5出口的低温烟气输送到干燥器13作为生物质原料的干燥剂。

[0056] 生物质气化是指生物质经破碎、干燥等预处理后，进入气化炉中进行气化裂解，即在一定的热力学条件下，借助气化剂(空气、氧气、水蒸气、二氧化碳等其中一种或多种混合物)的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，获得含CO、H2、CH4等可燃性气体的过程。生物质气化炉包括固定床气化炉和流化床气化炉，本发明既可采用固定床气化炉，也可采用流化床气化炉，炉体运行压力可采用加压或微负压方式。

[0057] 实施例7

[0058] 本发明公开了一种生物质燃气与天然气耦合发电装置，包括联合循环发电部分和生物质气化部分。该方法利用使用燃气轮机透平机3出口的高温烟气作为气化剂使生物质气化，气化后得到的生物质燃气与天然气共同作为燃气轮机燃烧室2的燃料进行燃烧，再经过燃气轮机透平机3和余热锅炉5分别进行燃气发电和蒸汽发电的联合循环发电。本发明利用燃气轮机透平机3出口的高温烟气作为生物质气化的气化剂，并为气化过程提供热量，不再需要利用外部热源为生物质气化过程提供热量，大大降低了生物质气化的能耗，并将气化后的生物质燃气和天然气通过混合室16混合燃烧用于联合循环发电，实现了生物质能高效利用并提高了天然气电厂的能源综合利用效率。

[0059] 综上所述，本发明有机的将生物质燃气与天然气耦合的联合循环发电装置，提供一种高效、清洁、环保的能源综合利用装置，对外界环境友好，达到高效、节能、节水、减排的效果，符合目前国家发展低碳经济的产业政策。采用生物质气化技术，将生物质气化产生的燃气送入燃气轮机内进行高效燃烧放热发电；生物质气化所需的干燥介质、气化剂等均由天然气发电厂系统提供，使生物质气化炉和天然气电厂系统有机结合在一起，提高了系统运行灵活性，并减小了系统的投资，增加了系统收益。

[0060] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种可循环的蒸汽冷凝器	2020-05-08	718
低噪音轨道交通空调机组	2020-05-08	299
一种废气净化工艺	2020-05-08	305
用于联合循环发电厂的进气加热系统	2020-05-08	259
一种可防止冷媒滞留的换热器	2020-05-08	232
VOC气体处理装置	2020-05-11	533
一种茶叶加工用冷却装置	2020-05-11	484
高效多重冷凝结构	2020-05-11	348
一种蒸发式冷凝器的防变形进水箱	2020-05-08	383
一种用于熔硫系统的蒸汽冷凝水回收装置	2020-05-11	595

一种生物质燃气与天然气耦合发电装置

一种生物质燃气与天然气耦合发电装置

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：