[发明专利]一种低焦油生物质气化发电系统

权利要求书

1.一种低焦油生物质气化发电系统，其特征在于，包括双级下吸式低焦油气化炉（1），进料斗（11），回灰绞龙（12），进料绞龙（13），热解筒（131），喉口空气喷口（14），回灰分管（15），循环落灰管（16），堆积灰炭层（17），连续除灰旋转炉篦（18），排灰绞龙（19），循环流化床主体（2），流化床布风板（21），排灰口（22），旋风分离器（23）；

双级下吸式低焦油气化炉（1）通过进料斗（11）进料，进料斗（11）底部与进料绞龙（13）垂直连接，在进料过程中在进料斗（11）中的双级闸阀对进料和大气环境进行隔离，进料再经进料绞龙（13）输送向前推进，在热解筒（131）入口，新鲜生物质料与回灰绞龙（12）输送的高温循环飞灰直接接触，形成对新鲜生物质料的直接加热，热解过程随着进料绞龙（13）的前行逐步完成，热解产生的热解焦油及热解气经由进料绞龙（13）上部开口处流出，进入气化炉（1）炉膛上端，热解产生的热解焦则在进料绞龙（13）的进一步推送下进入循环落灰管（16），循环落灰管（16）采用双级闸阀配合使用，将热解焦和飞灰一起送入排灰绞龙（19），由排灰绞龙（19）将热解焦及飞灰推进循环流化床主体（2）进行循环燃烧，进风通过循环流化床主体（2）底部的布风板（21）进入，焦炭中的化学能释放出来同时形成新的高催化活性生物质焦，部分灰渣通过循环流化床主体（2）底部边上排灰口（22）排放，活性焦再经循环流化床主体（2）上部连接的旋风分离器（23）回收，一部分经回灰分管（15）进入气化炉（1）形成堆积灰炭层（17），通过连续除灰旋转炉篦（18）将掉落的灰炭层送入排灰绞龙（19），在排灰绞龙（19）中部再混入循环落灰管（16）出口的热解焦，最终由排灰绞龙（19）送入循环流化床主体（2）进料口，另一部分则通过回灰绞龙（12）送回热解筒（131），形成灰分的循环；

热解气在热解筒（131）中生成后，经热解筒（131）上端出口逸出，进入气化炉（1）的上端，进一步向下通过气化炉（1）喉口，与喉口空气喷口（14）喷出的氧化剂进行部分氧化反应，形成局部高温区域，加速热解焦油的裂解转化，再进入高催化活性堆积灰炭层（17），聚合焦油产物在经过堆积灰炭层（17）的选择性催化转化后，最终形成低焦油/无焦油气化气产物。

2.根据权利要求1所述低焦油生物质气化发电系统，其特征在于，所述系统还包括气化炉旋风分离器（6），空气预热器（7），送风机（8），第一余热回收器（9），布袋除尘器（10），焦油及粉尘过滤器（110），储气罐（140），内燃机（150），第二余热回收器（170）；

气化气从气化炉（1）出，再通过旋风分离器（6）、空气预热器（7）及第一余热回收器（9）后，进入布袋除尘器（10），再经过滤器（110）、储气罐（140），进入内燃机（150）进行发电，内燃机（150）中高温尾气再经第二余热回收器（170）后，排放进入大气，完成气化气循环；

喉口的预热空气经由送风机（8）吸入环境空气，再进入空气预热器（7），预热后空气再经由喉口空气喷口（14）喷入气化炉本体（1）。

3.根据权利要求2所述低焦油生物质气化发电系统，其特征在于，所述喉口空气喷口（14）为一圈环形结构，进空气口为两个对称布置，且内部结构含有倒梯形的环形缓冲气室。

4.根据权利要求1或2所述低焦油生物质气化发电系统，其特征在于，所述系统还包含蒸汽透平膨胀机（3），给水泵（4），冷凝器（5），循环流化床主体（2）所释放的大量热量经水冷壁转化为蒸汽，从循环流化床主体（2）输出推动透平膨胀机（3）进行做功，并由给水泵（4）提供循环动力，冷凝器（5）提供冷源，形成独立循环。

5.根据权利要求2所述低焦油生物质气化发电系统，其特征在于，所述系统还包括有机朗肯循环系统，有机工质循环泵（130）为有机朗肯循环系统提供循环动力，采用一用一备，有机工质冷凝器（160）为做完功有机工质乏汽进行冷却，以形成冷凝液进入储液罐（120），常温有机工质从储液罐（120）中经由有机工质循环泵（130）分别送入充当蒸发器的两个余热回收器（9、170），最后汇合进入ORC膨胀机（180）进行做功，乏汽通过有机工质冷凝器（160）冷凝为液体工质，再回流到储液罐（120）形成循环。