一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，通过振带式烘干装置对农林生物质进行烘干，制得了含水量低的农林生物质，提高了农林生物质的热值，且有利于其长期存储；农林生物质水分的降低和热值提高，有利于气化温度提高，进一步提高了气化效率、原料处理效率和合成气热值，同时使用发电效率高的固体氧化物燃料电池发电系统进行发电，最终可以有效提高发电系统的发电效率；来自固体氧化物燃料电池发电系统的未反应合成气进入燃烧室燃烧，生成的高温烟气与低温气体换热，换热得到的高温气体进入振带式烘干装置用于农林生物质的烘干，提高了热回收效率和能量利用率，提高了系统的综合效率。

A parallel solid oxide fuel cell power generation system for Agroforestry biomass gasification

【技术实现步骤摘要】
一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统
本技术涉及生物质发电
，具体涉及一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统。
技术介绍
随着环境污染与能源短缺问题的日益严重，寻求一种绿色能源成为重中之重。目前广泛利用的绿色能源主要有生物质能、太阳能、风能、核能、潮汐能。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态及气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括生物质直接燃烧发电、沼气发电、生物质气化发电等。生物质直接燃烧发电技术是将生物质直接送往锅炉中燃烧，产生的高温、高压蒸汽推动蒸汽轮机做功，最后带动发电机产生电能，但是生物质燃烧时易腐蚀锅炉，并产生结渣、结焦，燃烧效率低，且生产成本较高；沼气发电是利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气驱动发电机组发电，但是农林生物质处理难度大，沼气生成率低，导致发电效率不高；生物质气化发电技术是指生物质气化产生燃气作为燃料直接进入燃气锅炉生产蒸汽，再驱动内燃机发电系统发电，但是内燃机发电系统能量利用率不高、综合效率低，导致生物质气化发电项目往往成本较高，需要政府补贴。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有生物质发电技术中发电效率低、能量利用率低的缺陷，从而提供一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统。本技术提供一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统包括依次连通设置的生物质气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；所述生物质气化系统包括依次连通的振带式烘干装置、气化单元和合成气净化单元，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与振带式烘干装置依次连通。进一步地，所述振带式烘干装置包括，壳体和间隔设置于其内部的至少两层振带，最上一层振带与所述壳体的进料口连通，最下一层振带与所述壳体的出料口连通，相邻所述振带交错排布且传输方向相反，以使所述生物质原料由上至下沿各个振带传输；热空气管路，设置于所述振带下方，与所述换热器连通；引风机，与所述壳体顶部的抽气端连通。进一步地，所述固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池分别设置有第二进气口、第三进气口和出气口，所述合成气净化单元通过第二进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述制氧单元通过第三进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述固体氧化物燃料电池通过出气口与燃烧室连通。进一步地，所述合成气净化单元包括第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元，所述气化单元、第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元与所述第二进气口依次连通。进一步地，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。进一步地，所述换热器为管壳式换热器时，所述管壳式换热器包括壳体及设置于其内的换热管，所述换热管的一端与所述燃烧室连通，相对端外接引风机，所述壳体具有相对设置的进气端和出气端，所述出气端与所述振带式烘干装置连通。进一步地，所述第一除尘单元包括第一除尘器、第二除尘器，所述气化单元、第一除尘器、第二除尘器、换热装置、第二除尘单元与所述第二进气口依次连通。进一步地，所述气化单元底部设置有第一排渣口；所述合成气净化单元底部设置有第二排渣口。进一步地，所述第一除尘器为隔板式除尘器；所述第二除尘器为旋风除尘器；所述换热装置为余热锅炉；所述第二除尘单元为布袋除尘器。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，通过所述振带式烘干装置对农林生物质进行烘干，制得了含水量低的农林生物质，防止农林生物质在储存过程中发生腐坏，从而有利于农林生物质的长期存储，避免资源的浪费，同时可以提高农林生物质的热值；来自所述振带式烘干装置的农林生物质与来自制氧单元的氧化剂于所述气化单元内反应生成合成气，并于合成气净化单元内进行降温除尘；来自所述合成气净化单元的合成气与来自制氧单元的氧化剂于所述固体氧化物燃料电池发电系统内进行发电；农林生物质热值提高，有利于气化温度提高，进一步提高了气化效率、原料处理效率和合成气热值，同时固体氧化物燃料电池发电系统具备燃料适应性广、发电效率高的优点，最终可以有效提高发电系统的发电效率；来自所述固体氧化物燃料电池发电系统的未反应合成气进入燃烧室燃烧，生成的高温烟气与由换热器的进气端进入所述换热器的低温气体换热，换热得到的高温气体由换热器的出气端进入振带式烘干装置用于农林生物质的烘干，提高了热回收效率和能量利用率，提高了系统的综合效率。2.本技术提供的固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，合成气和氧化剂分别进入各个固体氧化物燃料电池同时进行发电，继而提高了系统的发电效率。3.本技术提供的合成气净化单元包括第一除尘单元、换热装置、第二除尘单元，生成的合成气经过第一除尘单元进行粗除尘后，进入换热装置降温，继而进入第二除尘单元进行精除尘，从而降低了烟气中灰分、焦炭和焦油对换热装置的腐蚀，并提高了合成气净化单元的净化效果，从而有利于固体氧化物燃料电池发电系统工作的正常进行。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统的结构示意图；图2为本技术的振带式烘干装置的结构示意图；附图标记说明：1-振带式烘干装置；1－1－壳体；1－2－振带；1－3－进料口；1－4－出料口；1－5－抽气端；2-制氧单元；3-气化单元；3-1-第一排渣口；4-合成气净化单元；4-1-第二排渣口；4-2-净气口；5-固体氧化物燃料电池发电系统；5-1-固体氧化物燃料电池；5-2-第二进气口；5-3-第三进气口；5-4-出气口；6-余热回收系统；6-1-进气端；6-2-出气端。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括依次连通设置的生物质气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；/n所述生物质气化系统包括依次连通的振带式烘干装置、气化单元和合成气净化单元，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；/n所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；/n所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与振带式烘干装置依次连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括依次连通设置的生物质气化系统、固体氧化物燃料电池发电系统、余热回收系统，还包括制氧单元；
所述生物质气化系统包括依次连通的振带式烘干装置、气化单元和合成气净化单元，所述气化单元还设置有第一进气口，所述第一进气口与制氧单元连通；
所述合成气净化单元的净气口与固体氧化物燃料电池发电系统连通，且所述制氧单元与固体氧化物燃料电池发电系统连通；
所述余热回收系统包括燃烧室和换热器，所述固体氧化物燃料电池发电系统、燃烧室、换热器与振带式烘干装置依次连通。


2.根据权利要求1所述的农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，所述振带式烘干装置，包括，
壳体和间隔设置于其内部的至少两层振带，最上一层振带与所述壳体的进料口连通，最下一层振带与所述壳体的出料口连通，相邻所述振带交错排布且传输方向相反，以使所述生物质原料由上至下沿各个振带传输；
热空气管路，设置于所述振带下方，与所述换热器连通；
引风机，与所述壳体顶部的抽气端连通。


3.根据权利要求1或2所述的农林生物质气化并联固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池发电系统包括若干组并联设置的固体氧化物燃料电池，所述固体氧化物燃料电池分别设置有第二进气口、第三进气口和出气口，所述合成气净化单元通过第二进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述制氧单元通过第三进气口与所述固体氧化物燃料电池连通，所述固体氧化物燃料电池通过出气口与燃烧室连...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔发生，赵健，蒋峰，刘钟毓，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，华电中光新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11