一种基于生物质热解制炭的直燃发电系统的制作方法

本实用新型涉及生物质热解制炭的技术领域，更具体地说，它涉及一种基于生物质热解制炭的直燃发电系统。

背景技术：

我国目前存有大量的生物质直燃电厂，生物质直燃电厂每年收集的农林业物料中存有大量的木质类生物质，这些木质类生物质均是生物炭的理想原料，以其作为直燃锅炉的燃料直接燃烧，是一种较大的资源浪费。

基于此，亟需一种合理开放或利用农林业废弃物的生物质热解制炭系统。

技术实现要素：

针对实际运用中这一问题，本实用新型目的在于提出一种基于生物质热解制炭的直燃发电系统，具体方案如下：

一种基于生物质热解制炭的直燃发电系统，包括转筒式烘干炉、热解炉、螺旋冷却输送机、生物炭提升喷淋机、百叶窗过滤器、热解气引风机、生物质/煤直燃锅炉、蒸汽轮机发电设备、高温烟气鼓风机、烟囱，所述转筒式烘干炉的出料口与所述热解炉的进料口连接，所述热解炉的出料口与所述螺旋冷却输送机的进料口连接，所述螺旋冷却输送机的出料口与所述生物炭提升喷淋机的进料口连接，所述热解炉的出气口与所述百叶窗过滤器的进气口连接，所述百叶窗过滤器的出气口与所述热解气引风机的进气口连接，所述热解气引风机的出气口与所述生物质/煤直燃锅炉的进气口连接，所述生物质/煤直燃锅炉与所述蒸汽轮机发电设备连接以带动所述蒸汽轮机发电设备通过电力输出至电网，且所述生物质/煤直燃锅炉的低温烟气出口与所述转筒式烘干炉及所述烟囱连接，所述生物质/煤直燃锅炉的高温烟气出口与高温烟气鼓风机的进气口连接，所述高温烟气鼓风机的出气口与所述热解炉的进气口连接，且所述高温烟气鼓风机与所述生物质/煤直燃锅炉之间设有空气导向阀。

进一步优选地，所述转筒式烘干炉与所述热解炉之间设有物料提升机，所述转筒式烘干炉的出料口与所述物料提升机的进料口连接，所述物料提升机的出料口与所述热解炉的进料口连接。

进一步优选地，还包括冷却塔、水泵，所述冷却塔的出水口与所述水泵的进水口连接，所述水泵的出水口与所述螺旋冷却输送机的进水口连接，所述螺旋冷却输送机的出水口与所述冷却塔的进水口连接。

进一步优选地，所述空气导向阀与所述生物质/煤直燃锅炉之间设有蝶阀。

进一步优选地，还包括生物质运输车、物料输送机，所述生物质运输车用于运输生物质，所述生物质运输车的下料口与所述物料输送机的上料口连接，所述物料输送机的下料口与所述转筒式烘干炉的上料口连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

生物质热解制炭系统可以将各类型农林废弃物转化为生物炭，同时产生大量的热解气，热解气富含h2、co和大分子有机物等可燃性组分，作为气体燃料，将其引入到直燃锅炉中焚烧，可起到提高燃烧效率的作用。同时，这些热解气的主要组分均为还原性气体，是一种氮氧化物还原剂，将其在直燃锅炉中焚烧，可起到降低氮氧化物排放的目的。

本专利提出基于生物质热解制炭的直燃发电系统，将各类型林业废弃物等通过热解炭化生产炭粉(或炭块)，同时将剩余的热解气引入到直燃锅炉中焚烧用于发电。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的整体示意图。

附图标记：1、转筒式烘干炉；2、热解炉；3、螺旋冷却输送机；4、生物炭提升喷淋机；5、百叶窗过滤器；6、热解气引风机；7、生物质/煤直燃锅炉；8、蒸汽轮机发电设备；9、高温烟气鼓风机；10、烟囱；11、电力输出；12、空气导向阀；13、物料提升机；14、冷却塔；15、水泵；16、蝶阀；17、生物质运输车；18、物料输送机。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种基于生物质热解制炭的直燃发电系统，包括生物质运输车17、物料输送机18、转筒式烘干炉1、物料提升机13、热解炉2、螺旋冷却输送机3、生物炭提升喷淋机4、冷却塔14、水泵15、百叶窗过滤器5、热解气引风机6、生物质/煤直燃锅炉7、蒸汽轮机发电设备8、高温烟气鼓风机9、烟囱10。具体的，生物质运输车17用于运输生物质，生物质运输车17的下料口与物料输送机18的上料口连接，物料输送机18的下料口与转筒式烘干炉1的上料口连接，转筒式烘干炉1的出料口与物料提升机13的进料口连接，物料提升机13的出料口与热解炉2的进料口连接，热解炉2的出料口与螺旋冷却输送机3的进料口连接，螺旋冷却输送机3的出料口与生物炭提升喷淋机4的进料口连接。其中，冷却塔14的出水口与水泵15的进水口连接，水泵15的出水口与螺旋冷却输送机3的进水口连接，螺旋冷却输送机3的出水口与冷却塔14的进水口连接。冷却水从冷却塔14出来在水泵15作用下进入至螺旋冷却输送机3的外壁夹套内，对生物炭进行冷却。并且，生物炭提升喷淋机4上设有喷淋口，向生物炭提升喷淋机4上的生物炭进行喷洒以将生物炭进一步冷却以便排放的。

热解炉2的出气口与百叶窗过滤器5的进气口连接，百叶窗过滤器5的出气口与热解气引风机6的进气口连接，热解气引风机6的出气口与生物质/煤直燃锅炉7的进气口连接。其中，生物质/煤直燃锅炉7与蒸汽轮机发电设备8连接以带动蒸汽轮机发电设备8通过电力输出11至电网。

同时，生物质/煤直燃锅炉7的低温烟气出口与转筒式烘干炉1及烟囱10连接，生物质/煤直燃锅炉7的高温烟气出口与高温烟气鼓风机9的进气口连接，高温烟气鼓风机9的出气口与热解炉2的进气口连接，且高温烟气鼓风机9与生物质/煤直燃锅炉7之间设有空气导向阀12。并且，空气导向阀12与生物质/煤直燃锅炉7之间设有蝶阀16。

具体包括以下步骤：

步骤1、将生物质材料预烘干后在热解炉2中进行热解炭化，得到生物炭，从热解炉2底部排出至螺旋冷却输送机3，通过螺旋冷却输送机3及生物炭提升喷淋机4对生物炭冷却后即可进行生物炭排放。本实施例中，生物质的热解炭化温度为350-600度。

步骤2、步骤1中热解炭化过程中所生成的部分生物质热解气与烟气混合由热解炉2顶部离开，部分生物质热解气在热解气引风机6的作用下进入到生物质/煤直燃锅炉7中进行焚烧，并带动蒸汽轮机发电设备8通过电力输出11至电网。本实施例中，部分生物质热解气与烟气混合由热解炉2顶部离开的温度大于300度。

步骤3、步骤2中生物质/煤直燃锅炉7焚烧过程所产生的部分低温烟气通向转筒式烘干炉1为其提供热量，部分低温烟气由烟囱10排出，生物质/煤直燃锅炉7焚烧过程所产生的高温烟气经与空气混合后进入热解炉2中为其提供热源。本实施例中，高温烟气温度大于700度。

结合图1所示,通过生物质运输车17将林业加工废弃物以及其他可实现特接炭化的农业废弃物等生物质运输至场地内，经过物料输送机18将生物质输送至转筒式烘干炉1，生物质经烘干后从转筒式烘干炉1的下料口卸处，经物料提升机13将干生物质送至热解炉2的顶部以落入热解炉2中。在热解炉2内，干生物质从顶部历经裂解逐渐转化为生物炭，从热解炉2的底部落入到螺旋冷却输送机3，同步完成冷却以将生物炭输送至生物炭提升喷淋机4中，对生物炭进一步冷却以达到可以排放温度。

在热解炉2中生成的高温热解气从热解炉2侧壁离开，在热解气引风机6的作用下，进入至下游的百叶窗过滤器5中，分离热解气中夹带的小颗粒固体后，进入至下游的生物质/煤直燃锅炉7进行焚烧，生物质/煤直燃锅炉7与蒸汽轮机发电设备8连接以带动蒸汽轮机发电设备8通过电力输出11至电网。

在高温烟气鼓风机9，从生物质/煤直燃锅炉7中释放一股高温烟气，经过高温烟气管道和蝶阀16，并通过空气导向阀12处混合一定量的空气，进入至热解炉2中，作为生物质热解过程的热源。

从生物质/煤直燃锅炉7中排出的经换热后的低温烟气，进入至烘干烟气管道中为转筒式烘干炉1提供热量，烘干后的烟气返回至烟囱10中排出。

生物质热解制炭系统可以将各类型农林废弃物转化为生物炭，同时产生大量的热解气，热解气富含h2、co和大分子有机物等可燃性组分，作为气体燃料，将其引入到直燃锅炉中焚烧，可起到提高燃烧效率的作用。同时，这些热解气的主要组分均为还原性气体，是一种氮氧化物还原剂，将其在直燃锅炉中焚烧，可起到降低氮氧化物排放的目的。

本专利提出基于生物质热解制炭的直燃发电系统，将各类型林业废弃物等通过热解炭化生产炭粉(或炭块)，同时将剩余的热解气引入到直燃锅炉中焚烧用于发电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。