[发明专利]基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电方法及其系统

权利要求书

1.一种基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将高水分含量的生物质、与来自流化床气化炉的高温床料、以及输入的流化介质，在流化床热解炉中进行热解处理，生成热解气，同时得到床料和热解生物炭的混合料；

2)将步骤1)中所得的床料和热解生物炭的混合料、与输入的生物质原料、气化剂、以及来自燃煤电站锅炉系统的热风，在流化床气化炉中进行高温气化反应，生成合成气，同时生物质原料气化剩余的惰性物质形成炉渣排出；

3)将步骤1)中所得的热解气和步骤2)中所得的合成气作为热量源送入燃煤电站锅炉系统内燃烧放热，产生的蒸汽用于发电，同时将得到的烟气排出；

其中，所述步骤1)中，所得的床料和热解生物炭的混合料分为两部分，第一部分直接送入步骤2)的流化床气化炉内；第二部分分离出热解生物炭后，再送入步骤2)的流化床气化炉内；分离出的热解生物炭应用到步骤1)中与流化介质换热处理，流化介质升温至250～550℃再送入流化床热解炉内；高温床料的温度为650～1100℃，热解气的温度为250～550℃、压力为3～10kpa，床料和热解生物炭的混合料的温度为250～550℃；

所述步骤2)中，合成气的温度为650～1100℃、压力为3～10kpa。

2.一种为实现权利要求1所述方法而设计的基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电系统，包括流化床热解炉(1)、流化床气化炉(2)、以及燃煤电站锅炉(3)，其特征在于：

所述流化床热解炉(1)上设置有用于供高水分含量的生物质进入的第一生物质进口(1.1)，所述流化床气化炉(2)上设置有用于供生物质原料进入的第二生物质进口(2.1)；

所述流化床热解炉(1)的高温床料进口(1.2)与流化床气化炉(2)的高温床料出口(2.2)连接，所述流化床热解炉(1)的床料和热解生物炭的混合料出口(1.3)与流化床气化炉(2)的进料口(2.3)连接；

所述流化床热解炉(1)的热解气出口(1.4)与燃煤电站锅炉(3)的热解气进口(3.1)连接，所述流化床气化炉(2)的合成气出口(2.4)与燃煤电站锅炉(3)的合成气进口(3.2)连接；所述燃煤电站锅炉(3)的热风出口(3.3)与流化床气化炉(2)的进风口(2.5)连接。

3.根据权利要求2所述的基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电系统，其特征在于：所述流化床热解炉(1)的床料和热解生物炭的混合料出口(1.3)与流化床气化炉(2)的进料口(2.3)之间的管路上还并联有支路(4)，所述支路(4)上设置有生物炭分离器(5)，所述生物炭分离器(5)上设置有用于供热解生物炭排出的排炭口(5.1)。

4.根据权利要求3所述的基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电系统，其特征在于：它还包括用于供热解生物炭与流化介质换热的换热器(6)，所述换热器(6)的进炭口(6.1)与生物炭分离器(5)的排炭口(5.1)连接，所述换热器(6)上设置有用于换热后低温生物炭排出的出炭口(6.2)、用于供流化介质进入的介质进口(6.3)、以及用于供换热后高温流化介质排出的介质出口(6.4)，所述换热器(6)的介质出口(6.4)与流化床热解炉(1)的流化介质进口(1.5)连接。

5.根据权利要求3或4所述的基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电系统，其特征在于：它还包括汽轮机(7)，所述燃煤电站锅炉(3)上设置有空气进口(3.4)、蒸汽出口(3.5)和烟气出口(3.6)，所述蒸汽出口(3.5)与汽轮机(7)的蒸汽进口连接。

6.根据权利要求3或4所述的基于中低温双流化床的生物质分级转化与燃煤锅炉耦合发电系统，其特征在于：所述气化剂和流化介质为空气、纯氧、蒸汽、二氧化碳中的一种；所述流化床热解炉(1)和流化床气化炉(2)内的床料为石英砂或橄榄石中的一种。