[发明专利]一种两段式生物质气化发电系统及其工况切换方法

权利要求书

1.一种两段式生物质气化发电系统的工况切换方法，两段式生物质气化发电系统包括依次连接的给料装置、夹套式热解筒、生物质气化炉、除尘装置、燃气净化系统、第一引风机、燃机系统，其特征在于，所述燃机系统排烟出口经烟气去热解筒尾段流量调节阀与所述夹套式热解筒的夹套尾段的烟气进口管路连接;

还包括热解气内循环风机、热解气再热器，

所述夹套式热解筒的内筒中段依次经内循环热解气流量调节阀和热解气内循环风机与所述热解气再热器的热解气入口管路连接，所述热解气再热器的热解气出口与所述夹套式热解筒的内筒尾段下部管路连接；

所述除尘装置经加热热解气合成气流量调节阀还与所述热解气再热器的合成气入口连接，所述热解气再热器的合成气出口与所述燃气净化系统连接;

还包括烟气再热器，

所述除尘装置经加热烟气合成气流量调节阀与所述烟气再热器的合成气入口连接，所述烟气再热器的合成气出口与所述热解气再热器的合成气出口并联后与所述燃气净化系统连接；

所述燃机系统排烟出口一路经烟气去热解筒尾段流量调节阀与所述烟气再热器的烟气进口连接，所述烟气再热器的烟气出口与所述夹套式热解筒的夹套尾段烟气进口连接；

所述燃机系统排烟出口另一路经烟气去热解筒中段流量调节阀与所述夹套式热解筒的夹套中段烟气进口连接;

工况切换方法包括以下步骤：

S1: 通过调节加热烟气合成气流量调节阀和加热热解气合成气流量调节阀来调节热解筒尾段直接换热比，从而增加所述夹套式热解筒尾段的直接换热；

S2: 调节送风机入口的进气调节阀，增加气化炉喉口送风量；

S3: 重复S1-S2，直至所述热解筒尾段直接换热比达到最佳热解筒尾段直接换热比，

所述尾段直接换热比

其中，、分别为加热烟气合成气流量调节阀和加热热解气合成气流量调节阀出口处合成气标准体积流量；n为切换次数；

所述S1具体包括以下步骤：

S11:开启热解气内循环风机，同时逐渐开启内循环热解气流量调节阀，使夹套式热解筒中段压力达到并维持在-80Pa~-30Pa；

S12:逐渐开启加热热解气合成气流量调节阀，并逐渐关小加热烟气合成气流量调节阀开度，切换过程中满足以下条件：

≤5%/min；

≤5%/min；

≤0.5%/min；

≤5%/min；

≤5%/min，

其中，为去烟气再热器合成气流量变化率，为去热解气再热器合成气流量变化率，为直接换热比变化值，为热解筒尾段温度变化率，为气化炉喉口温度变化率；

S13:逐渐关小烟气去热解筒尾段流量调节阀开度，同时逐渐开大烟气去热解筒中段流量调节阀，切换过程中满足以下条件：

≤5%/min；

≤5%/min，

其中，为去热解筒中段烟气流量变化率、为去烟气再热器烟气流量变化率，

所述流量变化率

所述标准体积流量

其中，、分别为第n-1次和第n次切换操作后标准体积流量；、、分别为测点的压力、温度、流量；为标准大气压；为标准温度；i=a、b、m、n、p，分别对应加热烟气合成气流量调节阀、加热热解气合成气流量调节阀、烟气去热解筒中段流量调节阀、烟气去热解筒尾段流量调节阀、内循环热解气流量调节阀；n为切换操作次数；

所述直接换热比变化值

所述温度变化率

其中，i=ZD、WD、HK，分别对应热解筒中段、热解筒尾段、气化炉喉口；n为切换次数；、分别为第n-1次和第n次切换操作后温度。

2.如权利要求1所述的两段式生物质气化发电系统的工况切换方法，其特征在于，所述S2为：逐渐增加送风机入口的进气调节阀开度，开度增加过程中，保持喉口下部氧浓度1%以下、空气预热器空气出口的空气温度变化率5%/min以下。

3.如权利要求1-2中任一权利要求所述的两段式生物质气化发电系统的工况切换方法，其特征在于，所述最佳热解筒尾段直接换热比的确定步骤为：

重复执行所述S1-S2，记录并比较第n次切换操作后气化炉出口合成气热值，所述气化炉出口合成气热值达到极值时系统工况对应的热解筒尾段直接换热比即为所述最佳热解筒尾段直接换热比。