[发明专利]机制炭烟气发电方法及系统

说明书

本发明公开了一种机制炭烟气发电方法，包括如下步骤：S1)筛选；S2)烘干；S3)冷却，将烘干后的原料冷却；S4)制棒，通过制棒机将原料挤压成有机棒；S5)炭化，将机制棒在炭化炉内炭化；S6)气体收集，将有机棒在炭化炉内炭化过程中产生的气体进行收集，收集后的气体用于发电；有机棒在炭化炉内炭化过程中产生的气体依次经过S6.1)净化池净化、S6.2)高压静电除焦、S6.3)液相分离、S6.4)活性炭净化和S6.5)增压后再进行收集。本发明在将生物质炭化的同时，将炭化中的烟气进行净化收集并用于燃气发电。

技术领域

本发明是一种机制炭烟气发电方法及系统，属于发电工程领域。

背景技术

我国的生物质如稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米杆、高粱杆等资源丰富，利用生物质进行发电，不仅可以解决秸秆浪费和由于秸秆焚烧引起的环境污染问题，还可以实现节能减排。

生物质发电技术主要为生物质焚烧发电，如申请号为201510061433.2公开了一种生物质发电装置及方法，通过将生物质原粒粉碎、成型后再进行燃烧，将燃烧过程中产生的烟气进行处理后收集，收集后的气体用以发电。存在的问题是，生物质燃烧发电过程中生物质被充分燃烧成灰，生物质利用效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种机制炭烟气发电方法及系统，能够将生物质用来发电的同时可以生物质充分利用。

就发电方法而言，本发明的机制炭烟气发电方法包括如下步骤：

S1)筛选，对生物质原料通过筛分装置进行筛选；

S2)烘干，通过烘干炉将原料中多余的水分去除；

S3)冷却，将烘干后的原料冷却；

S4)制棒，通过制棒机将原料挤压成有机棒；

S5)炭化，将机制棒在炭化炉内炭化；

S6)气体收集，将有机棒在炭化炉内炭化过程中产生的气体进行收集，收集后的气体用于发电；

所述有机棒在炭化炉内炭化过程中产生的气体依次经过S6.1)净化池净化、S6.2)高压静电除焦、S6.3)液相分离、S6.4)活性炭净化和S6.5)增压后再进行收集。

该工艺将生物质炭化过程中产生的烟气通过除尘、除焦等步骤净化后用于发电，与此同时，由生物质原料制成的炭化产品，可以用于其他燃料用，生物质原料能源被充分利用。

进一步地，所述S5)炭化分为三个阶段，依次为：S5.1)干燥阶段，从点火开始，至炉温上升到160℃，机制棒所含的水分主要依靠外加热量和本身燃烧所产生的热量进行蒸发，机制棒的化学组成几乎没变。

S5.2)炭化初始阶段，此阶段主要靠棒自身的燃烧产生热量，使炉温上升到160～280℃之间，此时，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生了变化。

S5.3)全面炭化阶段，此阶段的温度为300～650℃，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了醋酸、甲醇和木焦油等液体产物和可燃性气体，可燃性气体在炉内燃烧，木质材料的热分解和可燃性气体燃烧产生的热量使炉温升高，木质材料在此高温下干馏成炭。

进一步地，所述S2)烘干温度为70℃～100℃，烘干后的原料含水量小于10％。

就发电系统而言，本发明的机制炭烟气发电系统包括依次连接的筛选机、烘干机、冷却器、制棒机、炭化炉和储气罐，还包括位于炭化炉与储气罐之间的依次连接的粗脱焦装置、高压静电除焦器、液相分离器、活性炭净化塔、和压缩机。