[发明专利]生物质气化发电系统

说明书

本说明书公开了一种生物质气化发电系统，包括：生物质预热器；生物质气化炉；太阳能聚焦机构，用于聚集太阳能辐射为生物质气化反应提供热量以生成合成气；旋风除尘器，与生物质气化炉相连通；第一换热器，与旋风除尘器相连通；气液分离器，与第一换热器相连通；燃烧室，与气液分离器相连通；燃气透平，用于利用燃气做功发电；第三换热器，与燃气透平相连通；余热锅炉，与第三换热器相连通；第一循环回路，形成于第一换热器与生物质预热器之间；支路，设置在第一循环回路上；第二循环回路，形成于第三换热器与燃烧室之间。本申请发电系统能够利用聚光太阳能替代生物质燃烧提供气化反应热，并且对合成气和烟气的余热资源进行合理充分地利用。

技术领域

本申请涉及生物质气化技术领域，具体涉及一种生物质气化发电系统。

背景技术

和传统能源相比，新能源具有污染小、储量大的特点，它在解决当今世界环境污染严重和资源枯竭问题中发挥着重要作用。其中，太阳能和生物质能因其独特的优势而被认为是化石燃料潜在的代替能源，其高效清洁利用技术受到广泛关注。

生物质气化技术将低能量密度的生物质转化为使用方便的合成气，使得燃料的化学能转移到合成气中，提高燃气利用效率。常规的生物质气化技术采用燃烧部分生物质燃料提供气化反应所需要的热量，通常消耗30％左右的生物质原料，不仅使生物质有效利用率偏低，还使得到的合成气副产物增加，降低合成气热值和纯度。

在现有的生物质气化发电系统中，首先将生物质与气化剂(空气和蒸汽)通入气化炉中发生气化反应并生成高温合成气，通入旋风除尘器和分离器将飞灰和水分离，将分离后的合成气和经过压缩的空气一起通入燃烧室中燃烧，产生的高温燃气通入燃气透平用于做功发电，最后将透平的烟气排放到空气中。

然而，现有设计实施方案的生物质气化发电系统主要存在的问题为：

1)生物质气化的反应热通过燃烧生物质原料获取，致使生物质有效利用率降低，副产物中CO₂浓度大，使合成气热值和纯度等降低；

2)对合成气和烟气余热的潜在能量利用不够充分，使得系统的能源利用率不高，没有实现热能的综合梯级利用；

3)生物质气化发电系统以生物质作为主要原料，可再生能源利用单一，未考虑系统柔性，没有真正意义实现多能源互补及深度应用；

4)生物质气化发电系统的输出产品为电力，无法满足终端用户需求的多样性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种生物质气化发电系统，将太阳能与生物质气化系统进行耦合，使太阳能替代生物质燃烧为气化反应提供热量，并且能够对合成气和烟气的余热资源进行合理充分地利用，提高系统能源利用率。

为了达到上述目的，本申请提供的技术方案如下所述：

一种生物质气化发电系统，所述系统包括：

生物质预热器，用于预热生物质；

生物质气化炉，与所述生物质预热器相连通，用于生物质和蒸汽、空气参与气化反应；

太阳能聚焦机构，用于聚集太阳能辐射为生物质气化反应提供热量以生成合成气；

旋风除尘器，与所述生物质气化炉相连通，用于去除气化反应过程中产生的飞灰；

第一换热器，与所述旋风除尘器相连通，用于将合成气与水进行换热以将合成气冷却；

气液分离器，与所述第一换热器相连通，用于去除冷却后的合成气中的水分；

燃烧室，与所述气液分离器相连通，用于将所述合成气与空气混合燃烧产生燃气；

燃气透平，用于利用所述燃气做功发电并生成烟气；