[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310378364.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN103437837A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔水明;萬曙光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龔水明
• 主分類號(hào): F01K11/02
• 分類號(hào): F01K11/02;F22B33/18;F23K3/00;F24H1/40;F22B15/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

背景技術(shù)

眾所周知，生物質(zhì)能源是一種可再生能源，是人類未來能源和化學(xué)燃料的重要來源。而生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)是目前生物質(zhì)能源生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，已引起了全世界人們的高度重視。

在我國(guó)的生物質(zhì)能源市場(chǎng)上，生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)無論是在生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)鍋爐、生物質(zhì)熱力發(fā)電還是生物質(zhì)鍋爐灰渣的再循環(huán)利用方面均剛剛起步，還沒有形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)能力，從而難以滿足越來越高的市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以求高效率地大規(guī)模工業(yè)化地提供和轉(zhuǎn)換生物質(zhì)能源，從而解決城鎮(zhèn)化建設(shè)中的城鄉(xiāng)及其工業(yè)產(chǎn)業(yè)園、工業(yè)企業(yè)的供暖、供汽、供電問題，并通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完成生物質(zhì)燃料灰渣重新進(jìn)入生物鏈的再循環(huán)。

本發(fā)明所述的一種生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括生物質(zhì)固體燃料輸送系統(tǒng)、生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)、高溫?zé)崮軠u輪發(fā)電系統(tǒng)、低溫?zé)崮芘蛎浧靼l(fā)電系統(tǒng)、固體燃料灰渣有機(jī)肥制造系統(tǒng)。

在該系統(tǒng)中，所述的生物質(zhì)固體燃料輸送系統(tǒng)由斗式輸送機(jī)、燃料貯存箱、燃料供給箱、水箱、輸送帶和輸送電機(jī)組合構(gòu)成；生物質(zhì)固體燃料由斗式輸送機(jī)輸送給燃料貯存箱，再經(jīng)輸送帶和輸送電機(jī)輸送到燃料供給箱，經(jīng)水箱適當(dāng)加濕后再經(jīng)輸送帶和輸送電機(jī)輸送進(jìn)生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)。

當(dāng)生物質(zhì)固體燃料輸送系統(tǒng)將生物質(zhì)固體燃料有序送入生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)的燃燒槽中后，該生物質(zhì)固體燃料一邊被設(shè)置在燃燒槽中的水冷螺桿推動(dòng)向前翻滾運(yùn)動(dòng)，一邊在配氣裝置按不同燃燒位置配入的空氣或氧氣作用下高效率燃燒釋放大量熱能，設(shè)置在生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)燃燒室中的多層吸熱水管將熱能轉(zhuǎn)換為熱水或高壓水蒸汽輸出做功。

當(dāng)生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)的高壓水蒸汽進(jìn)入高溫?zé)崮軠u輪發(fā)電系統(tǒng)后則推動(dòng)渦輪機(jī)帶動(dòng)高速發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)換為電力輸出；發(fā)電后的低壓水蒸汽及其它供熱循環(huán)回來的低壓水蒸汽進(jìn)入冷交換設(shè)備經(jīng)壓縮機(jī)泵成高壓水蒸氣進(jìn)入熱交換設(shè)備用剩余熱能驅(qū)動(dòng)低溫?zé)崮芘蛎浧靼l(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；生物質(zhì)固體燃料在固體燃料鍋爐系統(tǒng)燃燒后剩余的灰渣被送入有機(jī)肥制造系統(tǒng)，并在有機(jī)肥制造系統(tǒng)中按①堆放發(fā)酵、②物料粉碎、③配料攪拌、④轉(zhuǎn)鼓造粒、⑤烘干、⑥篩分、⑦包裝貯存工藝步驟制作輸出優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料。

在該系統(tǒng)中，生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)的燃燒室中設(shè)有多層吸熱水管，還設(shè)有至少一套燃燒槽及水冷螺桿，燃燒槽為圓弧底長(zhǎng)槽，下部封閉但設(shè)有通氣孔，水冷螺桿設(shè)置在圓弧底長(zhǎng)槽中，水冷螺桿的空心旋轉(zhuǎn)軸通過軸承設(shè)置在圓弧底長(zhǎng)槽的兩端上并由螺桿馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，水箱高低差水循環(huán)冷卻；該生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)還設(shè)有至少一套燃燒配氣裝置，該配氣裝置包含風(fēng)量和氧氣配比調(diào)整機(jī)構(gòu)。

在該系統(tǒng)中，低溫?zé)崮芘蛎浧靼l(fā)電系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、雙推膨脹器、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器；熱能被蒸發(fā)器收集，將高壓水加熱為高壓熱蒸汽，高壓熱蒸汽輸入雙推膨脹器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電力后變?yōu)榈蛪核羝蛪核羝焕鋮s后變?yōu)榈蛪核M(jìn)入冷凝器，低壓水被壓縮機(jī)泵成高壓水返回蒸發(fā)器循環(huán)作業(yè)，完成從低溫?zé)崮艿礁咝щ娔艿霓D(zhuǎn)換。

本發(fā)明所使用的生物質(zhì)固體燃料由秸稈加工制成，其燃燒熱值已達(dá)到工業(yè)鍋爐燃料的使用標(biāo)準(zhǔn)，燃燒這種生物質(zhì)固體燃料來實(shí)現(xiàn)供熱與發(fā)電，熱效率可達(dá)86％，這是目前國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)固體燃料熱力轉(zhuǎn)換的最高水平。

在本發(fā)明中，用生物質(zhì)固體燃料灰渣制作的有機(jī)肥料可再還于農(nóng)田，能夠改良土壤，幫助農(nóng)作物茁壯成長(zhǎng)，具有用途廣，成本低，無污染、經(jīng)濟(jì)效益突出的特點(diǎn)，是生物質(zhì)燃料灰渣重新進(jìn)入生物鏈再循環(huán)的理想方案。

本發(fā)明的一臺(tái)35噸生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)，每年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤6萬噸，減少二氧化硫排放3600噸，減少二氧化碳排放10.8萬噸，減少灰渣運(yùn)輸21000噸。既有效解決了秸稈焚燒造成的大規(guī)模環(huán)境污染問題，又為人類未來提供了一種可再生的綠色能源，市場(chǎng)前景非常廣闊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

圖2為本發(fā)明實(shí)施例生物質(zhì)固體燃料輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3為本發(fā)明實(shí)施例生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4為本發(fā)明實(shí)施例低溫?zé)崮芘蛎浧靼l(fā)電系統(tǒng)原理圖

圖5為本發(fā)明實(shí)施例固體燃料灰渣有機(jī)肥制造系統(tǒng)工藝流程圖

圖中標(biāo)注：

1.生物質(zhì)固體燃料輸送系統(tǒng)??????2.生物質(zhì)固體燃料鍋爐系統(tǒng)

3.高溫?zé)崮軠u輪發(fā)電系統(tǒng)????????4.低溫?zé)崮芘蛎浧靼l(fā)電系統(tǒng)