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一种 生物质 气化有机 朗肯循环系统

阅读：324发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种生物质气化有机朗肯循环系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种生物质气化有机朗肯循环系统，包括气化发生装置、余热回收发电系统和高温燃烧发电系统，气化发生装置的气体输出管路连接高温燃烧发电系统，为高温燃烧发电系统提供燃烧原料；在气体输出管路上设有余热回收发电系统，余热回收系统利用气化发生装置所产生的高温气体进行发电。本发明利用余热回收发电系统对气化气体进行降温并利用该能量进行发电，在高温燃烧发电系统内分成两级发电系统，充分利用一级发电后剩余能量，实现能量的分级利用。，下面是一种生物质气化有机朗肯循环系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，包括气化发生装置、余热回收发电系统和高温燃烧发电系统，所述气化发生装置的气体输出管路连接高温燃烧发电系统，为高温燃烧发电系统提供燃烧原料；
在所述气体输出管路上设有余热回收发电系统，余热回收系统利用气化发生装置所产生的高温气体进行发电。
2.根据权利要求1所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述气化发生装置包括生物质气化炉(4)，所述生物质气化炉(4)的进料端依次连接固体压缩机和给料装置。
3.根据权利要求1所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述余热回收发电系统包括串联在气体输出管路上的蒸发器A(6)，所述蒸发器A(6)的出口依次连接膨胀机A(7)、冷凝器A(9)、工质泵A(10)、回热器(11)和蒸发器A(6)的入口；所述膨胀机A(7)连接发电机A(8)。
4.根据权利要求1或3所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述气体输出管路与高温燃烧发电系统之间设有水洗净化机(13)。
5.根据权利要求4所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述水洗净化机(13)的出口还连接储气罐(23)，用于储存净化后的可燃气体。
6.根据权利要求5所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述水洗净化机(13)与回热器(11)之间连接形成循环回路。
7.根据权利要求1所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述高温燃烧发电系统包括依次连接的燃烧室(14)、膨胀机B(15)、蒸发器B(17)和CO2回收装置(18)，所述膨胀机B(15)连接发电机B(16)。
8.根据权利要求7所述的一种生物质气化有机朗肯循环系统，其特征在于，所述蒸发器B(17)还并联有第二级发电系统，所述第二级发电系统包括依次连接的膨胀机C(19)、冷凝器C(21)、工质泵C(22)，所述膨胀机C(19)连接发电机C(20)。

说明书全文

一种生物质 气化有机 朗肯循环系统

技术领域

[0001] 本发明属于新能源发电技术领域，尤其涉及一种生物质气化有机朗肯循环系统。

背景技术

[0002] 生物质气化是在一定的热力学条件下,将组成生物质的碳氢化合物转化为含一氧化碳和氢气等可燃气体的过程。其中气化包括三个过程，分别为热分解过程，燃烧过程和还原过程。气化后的产物是含氢气，一氧化碳和低分子烃类的可燃气体。

[0003] 生物质气化发电技术是生物质气化利用的一个独特方式，利用生物质气化发电有很多方面的优点：

[0004] 一是技术有充分的灵活性。由于生物质气化发电可以采用内燃机,也可以采用燃气轮机,甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统,所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备,保证在任何规模下都有合理的发电效率。这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点。二是具有较好的洁净性。生物质本身属于可再生能源,可以有效地减少CO、SO2等有害气体的排放.而气化过程一般温度较低(大约700～900℃),NOx的生成量很少,所以能有效控制NO的排放。三是经济性。生物质气化发电技术的灵活性,可以保证该技术在小规模下有较好的经济性,同时,燃气发电过程简单,设备紧凑,也使生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小。

[0005] 但是在生物质气化发电过程中还存在大量能源的浪费，如何更充分的利用这些能源，减少不必要的浪费是本领域技术人员致力解决的难题。

发明内容

[0006] 本发明根据现有技术中存在的问题，提出了一种生物质气化有机朗肯循环系统，将生物质气化技术和有机朗肯循环巧妙地多次结合，结构设计合理，热效率高，大大减少了生物质气化过程中的不可逆损失。

[0007] 为了实现上述目的，本次发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种生物质气化有机朗肯循环系统，包括气化发生装置、余热回收发电系统和高温燃烧发电系统，所述气化发生装置的气体输出管路连接高温燃烧发电系统，为高温燃烧发电系统提供燃烧原料；

[0009] 在所述气体输出管路上设有余热回收发电系统，余热回收系统利用气化发生装置所产生的高温气体进行发电；

[0010] 进一步，所述气化发生装置包括生物质气化炉，所述生物质气化炉的进料端依次连接固体压缩机和给料装置；

[0011] 进一步，所述余热回收发电系统包括串联在气体输出管路上的蒸发器A，所述蒸发器A的出口依次连接膨胀机A、冷凝器A、工质泵A、回热器和蒸发器A的入口；所述膨胀机A连接发电机A；

[0012] 进一步，所述气体输出管路与高温燃烧发电系统之间设有水洗净化机；

[0013] 进一步，所述水洗净化机的出口还连接储气罐，用于储存净化后的可燃气体；

[0014] 进一步，所述水洗净化机与回热器之间连接形成循环回路；

[0015] 进一步，所述高温燃烧发电系统包括依次连接的燃烧室、膨胀机B、蒸发器B和CO2回收装置，所述膨胀机B连接发电机B；

[0016] 进一步，所述蒸发器B还并联有第二级发电系统，所述第二级发电系统包括依次连接的膨胀机C、冷凝器C、工质泵C，所述膨胀机C连接发电机C。

[0017] 本发明的有益效果：

[0018] 本发明所设计的一种生物质气化有机朗肯循环系统实现了将生物质气化技术和有机朗肯循环技术的结合，余热回收系统充分利用了气化出来的燃气的热量，减少了气化出来的燃气在输运过程的热量损失，同时将燃气冷却到所需的温度。气化出来的燃气在高温燃烧发电系统中充分燃烧实现一级发电，在一级发电后，充分利用一级发电后的乏汽，实现二级发电，本发明所设计的生物质气化有机朗肯循环系统结构紧凑，设计简单，大大增加了发电效率，同时具有较好的洁净性和经济性。附图说明

[0019] 图1是本发明系统框图；

[0020] 图中，1、给料装置，2、输送带，3、固体废物压缩机，4、生物质气化炉，5、进气孔，6、蒸发器A，7.膨胀机A，8、发电机A，9、冷凝器A，10、工质泵A，11、回热器，12、水泵，13、水洗净化机，14、燃烧室，15、膨胀机B，16、发电机B，17、蒸发器B，18、CO2回收装置，19、膨胀机C，20、发电机C，21、冷凝器C，22、工质泵C，23、储气罐。

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用于解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 如图1所示本发明所设计的一种生物质气化有机朗肯循环系统，包括给料装置1，给料装置1通过输送带2连接固体废物压缩机3的进料口，固体废物压缩机3的出口连接生物质气化炉4；在本实施例中，生物质气化炉4选用固定床气化炉，且在气化炉的底端设有若干个均匀分布的进气孔5。

[0023] 生物质气化炉4的出口通过气体输出管路连接水洗净化机13的气体入口，且在该气体输出管路上串联有蒸发器A6，蒸发器A6的工质出口依次连接膨胀机A7、冷凝器A9、工质泵A10、回热器11和蒸发器A6的工质入口，且膨胀机A7连接发电机A8，形成一个闭合循环的余热回收发电系统。

[0024] 水洗净化机13的气体出口分别连接储气罐23和燃烧室14，可以将净化后的可燃气体储存在储气罐23内，将多余的可燃气体送入燃烧室14进行燃烧。燃烧室14依次连接膨胀机B15、蒸发器B17和CO2回收装置18，膨胀机B15连接发电机B16实现第一级燃烧发电；为了充分利用第一级燃烧发电后乏汽的热量，在蒸发器B17两端还串联有由膨胀机C19、冷凝器C21、工质泵C22依次连接的第二级发电系统，且膨胀机C19连接发电机C20。

[0025] 为了更清楚的解释本发明所保护的技术方案，以下结合本发明的工作过程作进一步解释：

[0026] 给料装置1中的生物质通过输送带2输入到固体废物压缩机3中，经固体废物压缩机3压缩后送到生物质气化炉4中进行热化学气化，气化过程需要由进气孔5提供氧气。生物质气化炉4气化后的高温气体产物(H2和CO)与蒸发器A6换热后进入水洗净化机13内进行净化。将净化后的可燃气体一部分储存在储气罐23内，多余的部分送入燃烧室14进行燃烧。

[0027] 同时，在蒸发器A6换热后，蒸发器A6内的循环工质进入膨胀机A7内膨胀做功并带动发电机A8发电，做功后的乏汽进入冷凝器A9，冷凝成液态工质后由工质泵A10泵入回热器11，使液态工质先从用于净化燃气的水中吸取一部分热量，接着进入蒸发器A6，进行下一次循环，完成余热回收发电。

[0028] 燃烧室14中进行充分燃烧，然后高温气体进入膨胀机B15做功并带动发电机B16发电，膨胀机B15的乏汽经蒸发器B17释放热量后进入CO2回收装置回收处理。蒸发器B17内的循环工质在吸热后进入膨胀机C19做功并带动发电机C20发电，做功后的乏汽进入冷凝器C21，经过冷凝后通过工质泵C22再次进入蒸发器B17，完成一级发电和二级发电，充分利用了燃烧发电后的剩余热量。

[0029] 且CO2回收装置内回收的CO2可以用于石油采矿，金属冶炼，消防及种植等各个行业，充分利用了本发电系统的各级能量与产物。

[0030] 以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

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