[发明专利]环保生物质气化发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物质能源利用技术领域，具体涉及一种环保生物质气化发电系统。

背景技术

生物质是指直接或间接通过光合作用形成的各种有机体，包括动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中，以生物质为载体的能量。生物质能是重要的可再生能源，分布广泛，数量巨大，同时又具有能量密度低，资源分散，收集难度大等不利因素，如何实现小规模资源收集条件下的生物质能源高效利用，是能源日趋紧张的今天重要的能源技术发展方向。

我国生物质资源丰富，发展潜力巨大，发展空间广阔。据估计目前农业秸秆可开发量约6亿吨，大量秸秆被废弃或直接在田间地头烧掉，浪费大量资源，造成严重的空气污染，我国各地的雾霾高发期一般是农作物收获期。因此，便利高效的生物质能利用技术既可为能源匮乏地区提供能源供应又可解决秸秆焚烧带来的污染问题。

目前的小规模生物质能利用技术主要是生物质气化技术，虽然目前的气化技术解决了有无问题，但利用效率很低，气化生成的高温燃气显热及内燃机发电尾气的余热都没有利用，同时目前的气化技术无法处理燃气中的焦油，导致生物质气化发电系统稳定性低、维护费用高。这使得生物质气化发电技术难以商业应用。

解决生物质气化发电技术推广问题的出路在于提高气化炉的热效率和减少发电机组的余热损失降低燃气中的焦油含量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保生物质气化发电系统，该环保生物质气化发电系统结构简单、绿色环保、安全可靠并且转化效率高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环保生物质气化发电系统，包括气化炉、换热器、过滤器和气体内燃机发电机；

上述气化炉包括储料仓、气化室、催化裂解室，上述储料仓位于气化炉顶部，催化裂解室位于气化炉底部，气化室位于储料仓和催化裂解室之间，上述储料仓与气化室相连，上述气化室与催化裂解室相连；

上述储料仓设有进料口；

上述催化裂解室设有燃气引出口；

上述换热器为间壁式换热器，包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道之间可进行换热，第一管道设有第一管道入口和第一管道出口，

上述燃气引出口连接上述过滤器，上述过滤器连接上述第一管道入口，上述第一管道出口连接上述气体内燃机发电机，

上述第二管道设有第二管道入口和第二管道出口，上述第二管道入口连接有空气源，上述第二管道出口通过第一配风管连接上述气化室，上述第二管道出口通过第二配风管连接上述催化裂解室。

优选地，上述第一配风管设有环形出风口，该环形出风口设于气化室内壁。

优选地，上述第二配风管的出风口插入上述催化裂解室的炭层。

优选地，上述过滤器的数量为2组。

优选地，上述气化室设有还原段，该还原段的高度大于等于400mm。

优选地，上述催化裂解室的高度大于等于600mm。

优选地，上述气体内燃机发电机设有尾气出口，该尾气出口连接有干燥机，该干燥机用于干燥破碎处理后的生物质，上述干燥机通过物料传输装置连接上述进料口。

优选地，上述第一管道套设于第二管道外侧。

优选地，气化室与催化裂解室采用缩口扩口连接。

优选地，上述催化裂解室设有焦炭加入口，上述催化裂解室连接有灰渣冷却室，该灰渣冷却室设有出炭口。

本发明的工作原理为：

气化室还原段高度不低于400mm，催化裂解室高度不低于600mm，合成气内焦油含量将降低到0.5g/Nm3，燃气中生成的焦油90%被裂解。

气化室与催化裂解室之间采用缩口扩口连接，保证物料均匀稳定流动。

过滤器数量为2组，采用两组交互运行，定期将内部的炭取出至于催化裂解室内处理。

灰渣冷却室室采用水冷，将生物质炭冷却后排出。

燃气的过流程为：气化炉接收干燥机传输的生物质，生物质储存在气化炉顶部的储料仓内，气化炉中部为气化室，经换热器加热后的空气从气化室上部送入，气化后的燃气及生物质炭向下运动到催化裂解室，催化裂解室中部补充一股空气，此处焦炭温度保证燃点以上，燃烧部分焦炭和少量燃气将催化裂解室温度提高至1100℃，燃气继续下行，在下行过程中燃气内的焦炭进一步被裂解。