一种生物质气化炉冷电联产系统转让专利
申请号 : CN201910798951.0
文献号 : CN110486989B
文献日 : 2021-02-02
发明人 : 方超 , 潘键文 , 韩骁杰 , 王紫璇 , 李海玉 , 王玉 , 王丽伟
申请人 : 安徽省智慧产业研究院股份有限公司 , 上海交通大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种生物质气化炉冷电联产系统,其特征在于:包括吸收溶液循环回路、液氨管路、氨氦混合气循环回路和无泵有机朗肯循环发电机构,系统中包括储液罐I(1)、电磁阀I(2)、电磁阀II(3)、冷凝器I(4)、电磁阀III(5)、储液罐II(6)、电磁阀IV(7)、膨胀机(8)、发电机(9)、储液罐III(10)、精馏器(11)、蒸发器I(12)、冷凝器II(13)、气液分离器(14)、发生器(15)、生物质气化炉(16)、液氨换热器(17)、蒸发器II(18)、冷量输出(19)、气体换热器(20)、吸收器(21)、溶液换热器(22);所述吸收溶液循环回路包括发生器(15)、气液分离器(14)、溶液换热器(22),所述液氨管路包括冷凝器II(13)、液氨换热器(17),所述氨氦混合气循环回路包括蒸发器II(18)、吸收器(21)、气体换热器(20),所述无泵有机朗肯循环发电机构包括生物质气化炉(16)、蒸发器I(12)、膨胀机(8)、冷凝器I(4)、发电机(9)、储液罐I(1)、储液罐II(6)、储液罐III(10)和电磁阀I(2)、电磁阀II(3)、电磁阀III(5)和电磁阀IV(7);所述发生器(15)与气液分离器(14)之间设有提升管,所述气液分离器(14)的溶液出口端与溶液换热器(22)的下侧进口端相连;所述溶液换热器(22)的上侧出口端和吸收器(21)的上侧进口端相连,溶液换热器(22)的下侧出口端和发生器(15)的溶液进口端相连;所述液氨管路进口与气液分离器(14)相连、出口与气体换热器(20)相连,冷凝器II(13)的液氨出口端和液氨换热器(17)的溶液进口端相连,液氨换热器(17)的溶液出口端和蒸发器II(18)的溶液进口端相连;所述吸收器(21)的上侧出口端和气体换热器(20)的下侧进口端相连,气体换热器(20)的上侧出口端和蒸发器 (18)的气体进口端相连,蒸发器 (18)的气体出口端和液氨换热器(17)的气体进口端相连;液氨换热器(17)的气体出口端和气体换热器(20)的上侧进口端相连,气体换热器(20)的下侧出口端和吸收器(21)的下侧进口端以及溶液换热器(22)的上侧出口端相连,溶液换热器(22)的上侧出口端和吸收器(21)的上侧进口端相连;所述生物质气化炉(16)与蒸发器I(12)连接,蒸发器I(12)与膨胀机(8)进口连接,膨胀机(8)出口与冷凝器I(4)连接,冷凝器I(4)与储液罐I(1)相连,储液罐I(1)与储液罐II(6)的气道通过电磁阀I(2)连通,液道通过电磁阀II(3)连通,同样储液罐II(6)与储液罐III(10)的气道通过电磁阀III(5)连通,液道通过电磁阀IV(7)连通,储液罐III(10)与精馏器(11)连接,精馏器(11)与蒸发器I(12)连接,蒸发器I(12)出口与储液罐III(10)气体部分连通。
2.根据权利要求1所述的生物质气化炉冷电联产系统,其特征在于:所述精馏器(11)包括两个对称设置的支撑架(111),两个所述支撑架(111)的一侧外壁上均开设有若干均匀等距排列的通气孔(112),两个所述支撑架(111)之间设置有若干均匀等距排列的水管(113),所述水管(113)上连接有若干蒸发翅片(114)。
说明书 :
一种生物质气化炉冷电联产系统
技术领域
背景技术
类低品位能源一直以来都因以较高的回收成本和技术难度没有被充分利用,但这些热能的
损失占到了工业能量耗散的很大一部分,因此采用合适的技术对此类低温热源进行回收利
用对降低工业能耗、实现可持续发展具有十分重要的意义。
生活中得到了越来越广泛的应用。在结构上,生物质锅炉一般包括给料组件、燃烧组件和吹
灰组件等,分别实现生物质燃料的供料、燃烧、送风和吹灰等。
热效率降低、对生物质燃料的消耗大。通过对散失的余热进行回收利用,将能够有效提升锅
炉的换热效率并降低锅炉对生物质燃料的消耗,进一步提高节能降耗的水平。
将燃烧、液化和发电流程有效隔离,充分保证了系统的安全性。然而脉管室温端声功耗散会
造成能量损失和额外的热负荷,在大功率下该效应尤为显著。
制冷机脉管室温端声功得到了回收,制冷机子系统效率较高。但是由于发动机采用环路结
构,系统结构较为复杂,实际中发动机也往往很难获得最优声场,而且各发动机单元不一致
性对系统影响较大。此外,该系统中谐振管直径较小,谐振管中功损失较大。而且系统中存
在直流,严重影响了发动机的性能,当前还缺乏可靠高效的手段抑制。
预热器、蒸发器。该专利利用低温热源,将二氧化碳动力循环和制冷循环有机结合,实现了
一种基于二氧化碳工质的低温热源驱动型冷电联产系统,提高了能源利用率,降低了能量
消耗。然而由于二氧化碳循环一般都是以超临界二氧化碳朗肯循环来运行的,导致系统运
行压力高,需要较大的压缩功率,从而使得整个系统的循环效率不是很高。
回收汽车尾气余热,同时输出电能和驱动制冷系统运行输出冷能,这不仅实现了汽车尾气
的余热回收利用,还一定程度上减少了尾气冷却系统的负担和尾气排放造成的污染问题,
实现了节能减排和降低运输成本的目的。然而该专利系统部件较多,要求的放置空间较大,
在实际生产应用过程中可能会对汽车的空间设计产生一定的限制。
流程。该专利将LNG冷能梯级回收利用技术与BOG燃烧辅助太阳能热水技术有机结合,将传
统的空调供冷技术细化为低温冷库与空调供冷两个部分,提高了系统㶲效率。然而由于LNG
卫星站自身体积小、气化量小,而工业废热即低温烟气的量又较高,使得系统对工业废热的
能量利用率不高。
发明内容
占用空间大以及系统对工业废热的能量利用率不高的问题。
I、电磁阀III、储液罐II、电磁阀IV、膨胀机、发电机、储液罐 、精馏器、蒸发器 、冷凝器
、气液分离器、发生器、生物质气化炉、液氨换热器、蒸发器 、冷量输出、气体换热器、吸收
器、溶液换热器;所述吸收溶液循环回路包括发生器、气液分离器、溶液换热器,所述液氨管
路包括冷凝器 、液氨换热器,所述氨氦混合气循环回路包括蒸发器 、吸收器、气体换热
器,所述无泵有机朗肯循环发电机构包括生物质气化炉、蒸发器 、膨胀机、冷凝器 、发电
机、储液罐I、储液罐II、储液罐 和电磁阀I、电磁阀II、电磁阀III和电磁阀IV。
溶液进口端相连。
体进口端相连。
上侧出口端和吸收器的上侧进口端相连。
通,液道通过电磁阀II连通,同样储液罐II与储液罐 的气道通过电磁阀 连通,液道通
过电磁阀IV连通,储液罐III与精馏器连接,精馏器与蒸发器I连接,蒸发器I出口与储液罐
III气体部分连通。
水管,所述水管上连接有若干蒸发翅片。
热能,降低整个系统热输入,提高系统性能。
稳定、高效。
附图说明
14、气液分离器;15、发生器;16、生物质气化炉;17、液氨换热器;18、蒸发器 ;19、冷量输
出;20、气体换热器;21、吸收器;22、溶液换热器。
具体实施方式
实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都
属于本发明保护的范围。
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
阀II3、冷凝器I4、电磁阀III5、储液罐II6、电磁阀IV7、膨胀机8、发电机9、储液罐 10、精
馏器11、蒸发器 12、冷凝器 13、气液分离器14、发生器15、生物质气化炉16、液氨换热器
17、蒸发器 18、冷量输出19、气体换热器20、吸收器21、溶液换热器22;吸收溶液循环回路
包括发生器15、气液分离器14、溶液换热器22,液氨管路包括冷凝器 13、液氨换热器17,氨
氦混合气循环回路包括蒸发器 18、吸收器21、气体换热器20,无泵有机朗肯循环发电机构
包括生物质气化炉16、蒸发器 12、膨胀机8、冷凝器 4、发电机9、储液罐I1、储液罐II6、储液
罐 10和电磁阀I2、电磁阀II3、电磁阀III5和电磁阀IV7。
端相连,溶液换热器22的下侧出口端和发生器15的溶液进口端相连,液氨管路进口与气液
分离器14相连、出口与气体换热器20相连,冷凝器II13的液氨出口端和液氨换热器17的溶
液进口端相连,液氨换热器17的溶液出口端和蒸发器II18的溶液进口端相连,吸收器21的
上侧出口端和气体换热器20的下侧进口端相连,气体换热器20的上侧出口端和蒸发器 18
的气体进口端相连,蒸发器 18的气体出口端和液氨换热器17的气体进口端相连。
换热器22的上侧出口端和吸收器21的上侧进口端相连。
I2连通,液道通过电磁阀II3连通,同样储液罐II6与储液罐 10的气道通过电磁阀 5连
通,液道通过电磁阀IV7连通,储液罐III10与精馏器11连接,精馏器11与蒸发器I12连接,蒸
发器I12出口与储液罐III10气体部分连通。
器I12与储液罐III10之间的管道进行换热,从而提高系统的热效率。利用氦气作为平衡气
体,可取代小流量高扬程溶液泵的功能,降低了系统的成本并提高了系统可靠性;通过有效
的回热设计,利用精馏器11的高温工质和储液罐III10出口处的低温工质进行换热,为小型
无泵有机朗肯循环发电系统提供了额外热能,降低整个系统热输入,提高系统性能;生物质
气化炉16的高效燃烧,改进了生物质气化炉的燃烧和清灰装置,增加了风量控制、温度控制
等功能,使得生物质气化炉的供能更加稳定、高效;发生器利用气泡泵的虹吸作用作为推动
力以推动工质流动,减少了机械功的输入,提高了系统效率,同时具有无噪声的特点。
支撑架111之间设置有若干均匀等距排列的水管113,水管113上连接有若干蒸发翅片114,
提高蒸发效率。
流入精馏器11,精馏器11中的氨气和储液罐III10出口处的低温工质进行换热后流入冷凝
器II13,冷凝器II13中的液氨流入液氨换热器17,液氨换热器17中的液氨流入蒸发器II18
进行蒸发过程从而输出冷量,蒸发器II18中流出的氨气再一次进入液氨换热器17和低温液
氨进行换热,液氨换热器17的氨气进入气体换热器20,气体换热器20中的氨气进入吸收器
21,吸收器21中的氨气进入溶液换热器22,溶液换热器22中的工质一部分进入吸收器21,再
通过气体换热器20换热后成为低温氨气进入蒸发器II18,另一部分工质流入发生器15,完
成整个制冷子循环。
储液罐III10中的液态工质进入精馏器11回收精馏热,液态工质最后进入蒸发器I12与生物
质气化炉换热气化,出口气体一部分通往储液罐III10,另一部分进入膨胀机8,膨胀机8出
口的气体进入冷凝器I4冷凝液化,完成整个发电子循环。
的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种
变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所
附的权利要求书及其等效物界定。