一种生物质发电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物质发电装置及方法，生物质原料通过粉碎机粉碎后进入烘干设备进行烘干。烘干后的原料进入冷却器进行冷却。冷却后的原料通过预热器预热后进入生物质颗粒燃料成型机，制成生物质颗粒。生物质颗粒进入生物质颗粒燃烧设备，斯特林发电机进行加热。生物质颗粒燃烧设备排放的尾气通过燃烧机尾气处理器处理后，通过空气预热器对进入生物质颗粒燃烧设备的空气进行预热。本发明专利技术实现生物质颗粒和热电联产，能够高效的利用生物质原料以及在发电过程中产生的余热，在产生经济效益的同时，减轻秸秆焚烧引起的环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质发电装置及方法
本专利技术属于生物质发电领域，具体涉及到一种生物质发电的装置及方法。
技术介绍
我国的生物质资源非常丰富，据统计，每年仅农作物产生的秸秆量就达7亿吨。现有秸秆大约有1.45亿吨用作畜牧饲料，0.91亿吨用做还田肥料，0.14亿吨用作工业原料，1.8亿吨作为农民传统的生活燃料，剩余的秸秆几乎全部被焚烧，极大地浪费了生物质资源；秸秆焚烧产生的主要危害有：造成严重的大气污染，危害人体健康。引发交通事故，影响道路交通和航空安全。引发火灾。破坏土壤结构，造成农田质量下降。为此，利用生物质发电，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，带动相关产业发展；并且还可增加农民收入和解决农民的就业问题。生物质发电技术主要有生物质焚烧发电、生物质气化发电、生物质混燃发电和沼气发电。其中以生物质焚烧发电应用最为广泛。目前常用的生物质焚烧发电方式为生物质秸秆在锅炉中燃烧，产生蒸汽，驱动蒸汽轮机发电。这种方式特点是技术成熟，比较适合于原料容易收集的地区，装机容量比较大（>25兆瓦），但是也存在诸多问题。例如投资成本高(单位投资7519.77元/KW，30MW总投资约22559.3万元)、发电成本偏高、生物质秸秆燃料收购困难和运输成本高等问题。常通过热电联产来减低发电成本，但是由于生物质秸秆资源都是分布在离城市较远的农村等地区，导致将发电时产生的热水输送到人口密集的城市所需的运输或管道铺设费用偏高，因此导致无法通过热电联产来降低发电成本。另外一个问题是秸秆等生物质原料密度低，且具有季节性，因此在发电时需要大面积的原料堆积场地，如果原料比较潮湿，还会造成原料发霉，导致无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质发电装置及方法，以解决现有生物质焚烧发电设备投资高、发电成本高、发电热水无法充分利用和需要大面积原材料堆积场地的问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种生物质发电装置，包括粉碎机、烘干设备、原料冷却器、原料预热器、生物质颗粒燃料成型机、生物质颗粒燃烧设备、发电机、第二空气预热器、燃烧机尾气处理器、热量收集器，所述粉碎机连接所述烘干设备，所述烘干设备连接所述原料冷却器，所述原料冷却器连接所述原料预热器，所述原料预热器连接所述生物质颗粒燃料成型机，所述生物质颗粒燃料成型机连接所述生物质颗粒燃烧设备，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述发电机，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述燃烧机尾气处理器，所述燃烧机尾气处理器连接所述第二空气预热器和热量收集器，所述热量收集器连接所述原料预热器，所述第二空气预热器连接所述生物质颗粒燃烧设备。进一步的，还包括第一空气预热器、热风炉，所述原料冷却器和所述发电机连接所述热量收集器，所述热量收集器连接所述第一空气预热器，所述第一空气预热器连接所述热风炉，所述热风炉连接所述烘干设备。进一步的，所述的烘干设备包括气流式烘干器或滚筒烘干器。进一步的，所述发电机为斯特林发电机，所述斯特林发电机连接所述热量收集器。进一步的，所述的生物质颗粒燃料成型机包括平模成型机或环模成型机。进一步的，所述的生物质颗粒燃烧设备，包括生物质颗粒燃烧机或生物质锅炉燃烧器。一种生物质发电方法，该方法步骤为：步骤1生物质原料通过粉碎机粉碎；步骤2粉碎后的原料加入烘干设备进行烘干处理；步骤3从烘干设备出来的原料，加入原料冷却器进行冷却；步骤4冷却后的原料进入原料预热器进行预热，原料预热器所需的热量来自于热量收集器；步骤5预热后的原料送入生物质颗粒燃料成型机，压制成生物质颗粒燃料；步骤6生物质颗粒燃料送入生物质颗粒燃烧设备，生物质颗粒燃烧设备燃烧颗粒，对斯特林发电机进行加热；步骤7斯特林发电机发出的电，通过变压器对电网进行供电。进一步的，所述步骤1所述的生物质原料包括农业废弃物和林业废弃物。进一步的，所述步骤3所述的原料冷却器，使用水作为冷却介质，并通过风机排出原料冷却时挥发的水分。进一步的，所述步骤4所述的热量收集器，包括高温池、中温池和冷水池，包括高温池、中温池和冷水池，所述高温池对所述原料预热器和所述第一空气预热器提供热水，所述冷水池对所述斯特林发电机提供冷水，所述原料预热器和所述第一空气预热器返回的水均进入中温池。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用斯特林斯特林发电机，具有结构简单、体积小和效率高优点，降低了投资成本。（2）本专利技术采用发电时产生的余热，对原材料进行烘干和预热，降低了生物质颗粒成型时的能耗，实现余热的高效利用，降低了发电成本。（3）本专利技术将松散的生物质原料压制成高密度的生物质颗粒，便于原材料存放，防止原料发霉，同时减少了原材料的存放面积。附图说明图1本专利技术的工艺流程图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种生物质发电装置及方法，本专利技术的装置，包括粉碎机、烘干设备、原料冷却器、原料预热器、生物质颗粒燃料成型机、生物质颗粒燃烧设备、发电机、第二空气预热器、燃烧机尾气处理器、热量收集器、第一空气预热器、热风炉，所述粉碎机连接所述烘干设备，所述烘干设备连接所述原料冷却器，所述原料冷却器连接所述原料预热器，所述原料预热器连接所述生物质颗粒燃料成型机，所述生物质颗粒燃料成型机连接所述生物质颗粒燃烧设备，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述发电机，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述第二空气预热器，所述第二空气预热器连接所述生物质颗粒燃烧设备，所述原料冷却器、所述燃烧机尾气处理器和所述发电机连接所述热量收集器，所述热量收集器连接所述第一空气预热器，所述第一空气预热器连接所述热风炉，所述热风炉连接所述烘干设备。所述热量收集器通过热水对所述原料预热器供热。所述的烘干设备包括气流式烘干器或滚筒烘干器。所述发电机为斯特林发电机。所述的生物质颗粒燃料成型机包括平模成型机或环模成型机。所述的生物质颗粒燃烧设备，包括生物质颗粒燃烧机或生物质锅炉燃烧器。所述粉碎机用于对生物质原料进行粉碎，所述烘干设备用于对原料进行烘干处理，所述烘干设备的热风来自于热风炉，所述热量收集器的热水通过第一空气预热器供热，对进入热风炉的空气进行预热，所述原料冷却器用于对原料进行冷却，所述原料冷却器的冷却水来自所述热量收集器，所述原料预热器用于对原料进行预热，所述热量收集器提供热量，所述生物质颗粒燃料成型机将原料压制成生物质颗粒燃料，所述生物质颗粒燃烧设备燃烧生物质颗粒燃料，对所述斯特林发电机进行加热，所述燃烧机尾气处理器通过第二空气预热器对手所述生物质颗粒燃烧设备中的空气进行预热。本实施例的方法步骤按以下顺序进行：将秸秆、树枝等农林废弃物通过粉碎机进行粉碎，粉碎后的粒度为小于10mm。将潮湿的原料送入滚筒或气流式烘干机进行烘干，控制其水分在10%~15%之间。烘干时需要向烘干设备中送入热风，热风来自于热风炉。为了充分利用发电过程中的余热，将热量收集器中的热水导入到第一空气预热器的热交换器中，对进入热风炉的空气进行预热，通过这种方式节约热风炉的能源消耗。烘干后的原料，由于表面存在游离水分，因此需要进行冷却，才能将水分从原料中析出。为了提高冷却效率和收集烘干原料中的热量，将烘干器中的出来的原料送入到冷却器中进行冷却。冷却时，将热量收集器中的冷水，送入到冷却器的热交换器中，热交换器对原料进行翻抛，从而对原料进行冷却。从原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质发电装置，其特征在于，包括粉碎机、烘干设备、原料冷却器、原料预热器、生物质颗粒燃料成型机、生物质颗粒燃烧设备、发电机、第二空气预热器、燃烧机尾气处理器、热量收集器，所述粉碎机连接所述烘干设备，所述烘干设备连接所述原料冷却器，所述原料冷却器连接所述原料预热器，所述原料预热器连接所述生物质颗粒燃料成型机，所述生物质颗粒燃料成型机连接所述生物质颗粒燃烧设备，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述发电机，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述燃烧机尾气处理器，所述燃烧机尾气处理器连接所述第二空气预热器和热量收集器，所述热量收集器连接所述原料预热器，所述第二空气预热器连接所述生物质颗粒燃烧设备。

【技术特征摘要】
1.一种生物质发电装置，其特征在于，包括粉碎机、烘干设备、原料冷却器、原料预热器、生物质颗粒燃料成型机、生物质颗粒燃烧设备、发电机、第二空气预热器、燃烧机尾气处理器、热量收集器，所述粉碎机连接所述烘干设备，所述烘干设备连接所述原料冷却器，所述原料冷却器连接所述原料预热器，所述原料预热器连接所述生物质颗粒燃料成型机，所述生物质颗粒燃料成型机连接所述生物质颗粒燃烧设备，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述发电机，所述生物质颗粒燃烧设备连接所述燃烧机尾气处理器，所述燃烧机尾气处理器连接所述第二空气预热器和热量收集器，所述热量收集器连接所述原料预热器，所述第二空气预热器连接所述生物质颗粒燃烧设备。2.根据权利要求1所述一种生物质发电装置，其特征在于，还包括第一空气预热器、热风炉，所述原料冷却器和所述发电机连接所述热量收集器，所述热量收集器连接所述第一空气预热器，所述第一空气预热器连接所述热风炉，所述热风炉连接所述烘干设备。3.根据权利要求1所述一种生物质发电装置，其特征在于，所述的烘干设备包括气流式烘干器或滚筒烘干器。4.根据权利要求1所述一种生物质发电装置，其特征在于，所述发电机为斯特林发电机，所述斯特林发电机连接所述热量收集器。5.根据权利要求1所述一种生物质发电装置，其特征在于，所述生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖爱民，张永康，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32