多功能气化炉及联合循环能源系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多功能气化炉及联合循环能源系统，属于气化炉热能利用领域，该多功能气化炉的周向配风装置和中央配风装置均朝向热反应区，且均由控制系统控制，出气口位于炉体的侧面。本联合循环能源系统包括多功能气化炉、太阳能光热发电系统、燃气内燃发电机组、蓄气罐、蓄热罐和变压站等。本实用新型专利技术以生物质、煤炭为燃料，经氧化还原反应生成可燃气体或生成活性炭，并使有害物质裂解成可燃气体，燃料多样化、热效率高，生成的燃气为清洁能源、能源品质优，可实现生物质气化和煤气化的大规模应用；利用多功能气化炉形成分布式能源系统，按用户的需求就地生产并形成能源供应体系，节能环保，实用性强、容易推广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气化炉领域，具体而言，涉及一种多功能气化炉及联合循环能源系统。
技术介绍
气化炉使用的燃料为煤、天燃气、农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪、生活垃圾及一切可燃性物质，是一种取之不尽，用之不竭的再生资源。而且气化炉产生的可燃气体，属于绿色新能源，具有强大的生命力。现在每个农户每天只需生物质燃料3-5公斤，利用生物质气化炉就可解决全天生活用热能(炊事、取暖、淋浴)，并且产生的生物质燃气可像石油液化气和天然气一样燃烧，发电和热能利用实现热电联产。可以改变我国农村烟熏火燎的生活方式，可以避免烧荒，取代传统柴灶，替代液化气，大大减少二氧化碳排放。另外，自20世纪初以来，电力工业的发展是以大机组，大电厂和大电网为主。随着经济的发展与社会的进步，人类对能源的需求量越来越大，传统单一化，集中式能源系统有明显的不足，同时分布式能源系统由于具有能源利用率高的特点，而成为未来世界能源技术的重要发展方向。虽然国内气化炉技术多有报道，但是利用普通气化炉燃烧生物质燃料，实现发电的技术，尚未见到应用很成功的案例。这是由于普通气化炉不能实现大型化生产，而且对燃料要求高，热效率低，产生的焦油、二恶英等无法去除而限制了该项技术的大规模推广。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术提供了一种多功能气化炉，以生物质、煤炭为燃料，经氧化还原反应生成可燃气体，在气化炉四周可设置水冷壁，在出气口设置受热面产生蒸汽和热能利用，也可增加第二燃烧区焚烧生物质产生可燃气体，还可通过控制温度和反应时间生产活性炭，并使有害物质裂解成可燃气体，可用燃料多样化、燃气产率大、热效率高，生成的燃气为清洁能源、能源品质优，可实现生物质气化和煤气化的大规模应用。本技术还提供一种包含多功能气化炉的联合循环能源系统，利用多功能气化炉形成分布式能源系统，直接按用户的需求就地生产并形成能源供应体系，节能环保，实用性强、容易推广。本技术是这样实现的：一种多功能气化炉，包括密闭的炉体和位于炉体外的控制系统，炉体的顶面设有进料口，炉体的底面设有出灰口，所述炉体四周设置水冷壁，或布置耐火保温层；出气口处设置受热面以产生蒸汽，并导出可燃气体，实现煤或天然气和生物质混烧产生可燃气的功能；炉体内由上至下依次设置有中央给燃料装置、中央配风装置和除灰装置，中央配风装置具有炉内动力输送功能；中央配风装置和除灰装置之间的区域为热反应区，热反应区的周围设置有周向配风装置和周向给燃料装置；所述周向配风装置和中央配风装置均朝向热反应区，热反应区根据需要可分为一段式或两段式设置方式；二段式是在所述图1的基础上将热反应区分成两部分，一部分维持原功能不变，再增加一个热反应区，相应增给煤和气化剂，使从一段热反应区产生的可燃气体经过二段热反应区，在二段热反应区侧面设置出气口并可设置锅炉受热面；周向配风装置和中央配风装置均与控制系统连接，炉体的侧面设置有出气口；当焚烧生物质燃料时，在除灰装置上方热反应区下部设置给生物质燃料装置和给风装置，实现煤生物质混烧产生可燃气体，形成第二燃烧区。进一步地，上述多功能气化炉还包括提供助燃的富氧装置、用于提供气化风和气化蒸汽的气化装置，富氧装置与气化装置均分别与中央配风装置、周向配风装置连接。进一步地，上述多功能气化炉还包括燃气再循环装置，出气口与燃气再循环装置连接，燃气再循环装置分别与周向配风装置和中央配风装置连接，具有动力输送燃料功能。进一步地，生产活性炭时，上述多功能气化炉还包括与控制系统连接的高温蒸汽配汽装置，炉体内位于除灰装置下方的区域为活性炭活化区，高温蒸汽配汽装置朝向所述活性炭活化区。进一步地，上述进料口处设置有自动给料装置，自动给料装置与中央给燃料装置和/或周向给燃料装置连接；出灰口设置有自动卸灰装置。进一步地，上述中央给燃料装置包括活动给燃料装置，位于热反应区上方，活动给燃料装置可向下打开；除灰装置包括活动除灰装置，并可进一步设置生物质给燃料装置，利用炉内温度和自燃进行氧化还原反应，位于热反应区下方，活动除灰装置可向下打开。进一步地，所述多功能气化炉通过增减各装置，实现燃料的单燃，混烧以及煤气化，生物质气化和生产蒸汽或活性炭的功能。一种包含多功能气化炉的联合循环能源系统，包括多功能气化炉、太阳能光热发电系统、燃气内燃发电机组、为用户提供燃气的蓄气罐、为用户提供热能的蓄热罐和为用户提供用电的变压站，多功能气化炉的出气口与蓄气罐连接，蓄气罐与燃气内燃发电机组连接，燃气内燃发电机组和太阳能光热发电系统均与变压站连接，燃气内燃发电机组还与余热锅炉换热器连接，余热锅炉换热器与蓄热罐连接。进一步地，上述太阳能光热发电系统包括顺次连接的太阳能集热场、蒸汽发生蓄热器和发电系统，太阳能集热场和蒸汽发生蓄热器通过高温蓄热回路连接，发电系统与变压站连接。进一步地，上述发电系统包括汽轮机发电系统、螺杆发电系统中的至少一种。进一步地，上述发电系统包括螺杆发电系统，螺杆发电系统还与余热锅炉换热器连接。本技术的有益效果是：1、本技术多功能气化炉的中央配风装置和除灰装置之间的区域分为热反应区，热反应区的周围设置有周向配风装置，周向配风装置和中央配风装置均朝向热反应区，且均与控制系统连接，炉体的侧面底部设置有出气口，出气口位于热反应区的下方。本技术以生物质、煤炭为燃料，经氧化还原反应生成可燃气体，还可生产蒸汽，还可通过控制温度和反应时间，生产活性炭，并使有害物质裂解成可燃气体，可用燃料多样化、燃气产气率大、热效率高，生成的燃气为清洁能源、能源品质优，可实现生物质燃气和煤气化燃气的大规模应用。2、本技术联合循环能源系统包括多功能气化炉、太阳能光热发电系统、燃气内燃发电机组、蓄气罐、蓄热罐和变压站等，多功能气化炉的出气口与蓄气罐连接，蓄气罐与燃气内燃发电机组连接，燃气内燃发电机组和太阳能光热发电系统均与变压站连接，燃气内燃发电机组还与余热锅炉换热器连接，余热锅炉换热器与蓄热罐连接。本技术利用多功能气化炉形成分布式能源系统，直接按用户的需求就地生产并形成能源供应体系，节能环保，实用性强、容易推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1示出了实施例提供的多功能气化炉的结构示意图；图2示出了实施例提供的联合循环能源系统的结构框图。附图标记：100-多功能气化炉；101-进料口；102-中央给燃料装置；103-中央配风装置；104-周向配风装置；105-除灰装置；106-出气口；107-出灰口；108-控制系统；109-富氧装置；110-气化装置；111-燃气再循环装置；112-燃料区；113-热反应区；114-气体分离区；115-活化区；116-高温蒸汽配汽装置；117-炉体；118-周向给燃料装置；119-给风装置；120-给生物质燃料装置；121-受热面；122-第二燃烧区；001-联合循环能源系统；200-太阳能光热发电系统；201-太阳能集热场；202-高温蓄热回路；203蒸汽发生蓄热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能气化炉，其特征在于，包括密闭的炉体和位于所述炉体外的控制系统，所述炉体的顶面设有进料口，所述炉体的底面设有出灰口，所述炉体四周设置水冷壁，或布置耐火保温层；出气口处设置受热面；所述炉体内由上至下依次设置有中央给燃料装置、中央配风装置和除灰装置，所述中央配风装置和所述除灰装置之间的区域为热反应区，所述热反应区的周围设置有周向配风装置和周向给燃料装置；所述周向配风装置和所述中央配风装置均朝向所述热反应区，所述周向配风装置和所述中央配风装置均与所述控制系统连接，所述炉体的侧面设置有出气口；在除灰装置上方热反应区下部设置给生物质燃料装置和给风装置，形成第二燃烧区。

【技术特征摘要】
2016.03.11 CN 20161014145921.一种多功能气化炉，其特征在于，包括密闭的炉体和位于所述炉体外的控制系统，所述炉体的顶面设有进料口，所述炉体的底面设有出灰口，所述炉体四周设置水冷壁，或布置耐火保温层；出气口处设置受热面；所述炉体内由上至下依次设置有中央给燃料装置、中央配风装置和除灰装置，所述中央配风装置和所述除灰装置之间的区域为热反应区，所述热反应区的周围设置有周向配风装置和周向给燃料装置；所述周向配风装置和所述中央配风装置均朝向所述热反应区，所述周向配风装置和所述中央配风装置均与所述控制系统连接，所述炉体的侧面设置有出气口；在除灰装置上方热反应区下部设置给生物质燃料装置和给风装置，形成第二燃烧区。2.根据权利要求1所述的多功能气化炉，其特征在于，所述多功能气化炉还包括提供助燃的富氧装置、用于提供气化风和气化蒸汽的气化装置，所述富氧装置与所述气化装置均分别与所述中央配风装置、所述周向配风装置连接。3.根据权利要求1所述的多功能气化炉，其特征在于，所述多功能气化炉还包括燃气再循环装置，所述出气口与所述燃气再循环装置连接，所述燃气再循环装置分别与所述周向配风装置和所述中央配风装置连接。4.根据权利要求1所述的多功能气化炉，其特征在于，所述多功能气化炉还包括与所述控制系统连接的高温蒸汽配汽装置，所述炉体内位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宾，郭嘉林，
申请(专利权)人：郭宾，
类型：新型
国别省市：广东;44