[实用新型]一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统

权利要求书

1.一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于，该系统主要包括五个部分，燃煤发电系统，生物质气化系统，高温燃料电池系统，燃气轮机系统及超临界二氧化碳循环系统；

所述的燃煤发电系统包括锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、燃煤发电系统发电机(5)、凝汽器(6)、凝结水泵(7)、8#低压加热器(8)、7#低压加热器(9)、6#低压加热器(10)、5#低压加热器(11)、除氧器(12)、给水泵(13)、3#高压加热器(14)、2#高压加热器(15)、1#高压加热器(16)、静电除尘器(17)、脱硫塔(18)、烟囱(19)；

所述生物质气化系统包括生物质气化炉(20)、净化系统(21)；

所述高温燃料电池系统包括高温燃料电池(22)、燃烧室(23)；

所述燃气轮机系统包括燃气轮机系统压气机(24)、燃气轮机系统透平(25)、燃气轮机系统发电机(26)；

所述超临界二氧化碳循环系统包括二氧化碳-水换热器(27)、超临界二氧化碳循环系统压缩机(28)、回热器(29)、烟气-二氧化碳换热器(30)、超临界二氧化碳循环系统透平(31)、超临界二氧化碳循环系统发电机(32)、高温烟气-水换热器(33)、低温烟气-水换热器(34)。

2.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)同轴连接，拖动燃煤发电系统发电机(5)发电，锅炉(1)的过热蒸汽出口与汽轮机高压缸(2)入口相连，汽轮机高压缸(2)出口连通至锅炉(1)的再热器，锅炉(1)再热器出口连接至汽轮机中压缸(3)，汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、凝汽器(6)顺次相连；凝汽器(6)水箱出口管道通过凝结水泵(7)依次连通8#低压加热器(8)、7#低压加热器(9)、6#低压加热器(10)、5#低压加热器(11)、除氧器(12)、给水泵(13)、3#高压加热器(14)、2#高压加热器(15)、1#高压加热器(16)；8#低压加热器(8)、7#低压加热器(9)、6#低压加热器(10)、5#低压加热器(11)以汽轮机低压缸(4)抽汽作为热源，除氧器(12)和3#高压加热器(14)以汽轮机中压缸(3)抽汽作为热源，2#高压加热器(15)、1#高压加热器(16)以汽轮机低压缸(4)抽汽作为热源，各级加热器输水逐级自流，分别汇集至除氧器(12)、凝汽器(6)水箱。

3.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：燃煤发电系统凝结水泵(7)出口分成两路，一路连接8#低压加热器(8)入口，一路经二氧化碳-水换热器(27)冷端连接8#低压加热器(8)出口；8#低压加热器(8)出口分成两路，一路连接7#低压加热器(9)入口，一路经低温烟气-水换热器(34)冷端连接5#低压加热器(11)出口；给水泵(13)出口分成两路，一路连接3#高压加热器(14)入口，一路经高温烟气-水换热器(33)冷端连接1#高压加热器(16)出口。

4.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：生物质进料管道与生物质气化炉(20)连接，生物质热解气化后形成的粗合成气进入净化系统(21)处理，净化系统(21)出口与高温燃料电池(22)阳极入口连接。

5.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：高温燃料电池(22)阳极入口连接净化系统(21)出口，阴极入口与燃气轮机系统压气机(24)出口连接，阳极和阴极的出口气体进入燃烧室(23)中进行燃烧，燃烧室出口与燃气轮机系统透平(25)连接。

6.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：燃气轮机系统压气机(24)和燃气轮机系统透平(25)同轴连接，拖动燃气轮机系统发电机(26)发电，燃气轮机系统压气机(24)入口与大气环境相连，出口与高温燃料电池(22)阴极连接，燃料电池系统燃烧室(23)出口与燃气轮机系统透平(25)入口连接，燃气轮机系统透平(25)出口乏气进入烟气-二氧化碳换热器(30)热端入口。

7.根据权利要求1所述的一种与燃煤电站耦合的生物质气化发电系统，其特征在于：燃气轮机系统透平(25)出口连接烟气-二氧化碳换热器(30)热端入口连接，烟气-二氧化碳换热器(30)热端与高温烟气-水换热器(33)、低温烟气-水换热器(34)串联，低温烟气-水换热器(34)热端出口与燃煤发电系统脱硫塔(18)出口连接，与燃煤发电机组共用烟囱(19)排放至大气环境；烟气-二氧化碳换热器(30)冷端出口与超临界二氧化碳循环系统透平(31)连接，透平带动超临界二氧化碳循环系统发电机(32)发电，透平出口与回热器(29)和二氧化碳-水换热器(27)热端依次连接，分别加热二氧化碳与燃煤发电系统的给水；二氧化碳-水换热器(27)出口经超临界二氧化碳循环系统压缩机(28)与回热器(29)与烟气-二氧化碳换热器(30)冷端连接，由此完成超临界二氧化碳发电系统的循环。