一种燃煤耦合生物质发电系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110564432A(43)申请公布日2019.12.13(21)申请号201910794602.1F23C10/22(2006.01)(22)申请日2019.08.27(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人杨海平李思芹谢迎谱王贤华胡俊豪邵敬爱杨晴陈应泉张雄张世红陈汉平(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人孙杨柳曹葆青(51)Int.Cl.C10B53/02(2006.01)C10G1/00(2006.01)C10G33/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种燃煤耦合生物质发电系统及方法(57)摘要本发明涉及一种燃煤耦合生物质发电系统及方法，属于生物质能源技术领域。系统包括生物质热解单元、储存加工单元、加压气化单元和燃煤发电单元。先将生物质原料就近热解转化为生物油和热解炭，然后加工成生物油浆和有机酸钙；生物油浆利用加压气化炉生产高温燃气，并直接送入燃煤锅炉混燃发电。本发明实现了生物质、污泥等废弃物资源的高效转化和利用，可满足大型燃煤电厂耦合生物质发电的规模需求，同时联产高附加值的炭产品，有机酸钙还可以用于循环流化床锅炉炉内脱硫脱硝，具有很好的应用前景。CN110564432ACN110564432A权利要求书1/3页1.一种燃煤耦合生物质发电系统，其特征在于，包括生物质热解单元、储存加工单元、加压气化单元和燃煤发电单元；所述生物质热解单元包括生物质热解装置(1)，所述生物质热解装置(1)用于将生物质热解为生物油和热解炭；所述储存加工单元包括油罐(2)、炭仓(3)、油水分离器(4)、有机酸钙混合罐(5)和生物油浆混合罐(6)；所述油罐(2)用于储存所述生物油，所述炭仓(3)用于储存所述热解炭；所述油水分离器(4)与油罐(2)连接，所述油水分离器(4)用于将所述生物油分离为水相和油相；所述有机酸钙混合罐(5)和生物油浆混合罐(6)分别与所述油水分离器(4)连接，所述有机酸钙混合罐(5)与碳酸钙和/或氧化钙储存罐(7)连接，所述有机酸钙混合罐(5)用于使所述水相与碳酸钙和/或氧化钙反应生成有机酸钙；所述生物油浆混合罐(6)同时与油水分离器(4)和炭仓(3)连接，所述生物油浆混合罐(6)用于将所述油相和热解炭充分混合制得生物油浆；所述加压气化单元包括第一加压泵(8)、加压气化炉(9)、水冷渣器(10)和空气冷渣器(11)；所述第一加压泵(8)与生物油浆混合罐(6)连接，所述第一加压泵(8)用于将所述生物油浆泵入加压气化炉(9)中，所述加压气化炉(9)用于使所述生物油浆气化，所述水冷渣器(10)与加压气化炉(9)连接，所述水冷渣器(10)用于将加压气化炉(9)中输出的残渣的热能与水进行换热，并将得到的蒸汽输入油水分离器(4)中；所述空气冷渣器(11)与水冷渣器(10)连接，所述空气冷渣器(11)用于将残渣剩余的热能与空气进行换热，并将得到的热空气输入加压气化炉(9)中；所述燃煤发电单元包括循环流化床锅炉(12)，所述循环流化床锅炉(12)与加压气化炉(9)连接，所述循环流化床锅炉(12)用于将加压气化炉(9)产生的燃气进行燃烧；所述有机酸钙混合罐(5)产生的有机酸钙经过第二加压泵(13)进入循环流化床锅炉(12)，所述有机酸钙用于脱硫脱硝。2.如权利要求1所述的燃煤耦合生物质发电系统，其特征在于，还包括旋风分离器(14)，所述循环流化床锅炉(12)通过旋风分离器(14)与加压气化炉(9)连接，所述旋风分离器(14)用于分离加压气化炉(9)产生的燃气；与所述生物油浆混合罐(6)连接的还有污泥罐(15)，所述污泥罐(15)用于储存污泥，所述污泥与所述油相和热解炭混合制得生物油浆。3.一种利用权利要求1或2所述的燃煤耦合生物质发电系统进行发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将生物质原料置于生物质热解装置(1)中进行热解，得到生物油和热解炭，所述生物油储存于油罐(2)中，所述热解炭储存于炭仓(3)中；将所述生物油输至油水分离器(4)中，所述生物油在蒸汽的作用下分离为水相和油相；所述水相输入有机酸钙混合罐(5)中，并与碳酸钙和/或氧化钙储存罐(7)中输送的碳酸钙和/或氧化钙反应生成有机酸钙，所述有机酸钙经过第二加压泵(13)进入循环流化床锅炉(12)中，用于脱硫脱硝；所述油相输入至生物油浆混合罐(6)中，并与炭仓(3)中输入的热解炭混合制得生物油浆；S2：将步骤S1中得到的生物油浆通过第一加压泵(8)泵入加压气化炉(9)中，所述生物油浆在加压气化炉(9)生成燃气和残渣；所述燃气输至循环流化床锅炉(12)，提供燃料；所述残渣先输至水冷渣器(10)中，再输至空气