[發(fā)明專利]基于可再生能源的微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310417168.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN103452670A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金平;連小龍;張殿平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C3/34
• 分類號(hào): F02C3/34;F01K23/02
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽熱能、生物質(zhì)能等可再生能源利用技術(shù)。

背景技術(shù)

分布式能源系統(tǒng)（DES，Distributed?Energy?Sources）是一種建立在“溫度對(duì)口，能量梯級(jí)利用”概念上，將制冷、供熱及發(fā)電過程一體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)，它將供能系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立為用戶提供能量也可與大電網(wǎng)相連協(xié)同工作，具有可靠性好、能量利用率高、對(duì)環(huán)境影響小的特點(diǎn)。因此，相比于其他供能系統(tǒng)，分布式能源系統(tǒng)更適合于可再生能源的開發(fā)利用，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。常規(guī)的分布式能源系統(tǒng)一般包括動(dòng)力裝置發(fā)電和余熱高效利用兩個(gè)環(huán)節(jié)。

目前，市場上的分布式能源系統(tǒng)通常會(huì)采用鍋爐汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等動(dòng)力裝置作為動(dòng)力源，而這些系統(tǒng)在可用燃料、功率范圍、發(fā)電效率等方面均存在著明顯的差異。通過對(duì)比可以看出，微型燃?xì)廨啓C(jī)（Microturbine）憑借其自身具備的低燃料消耗率、燃料適用范圍廣、容量小、低排放、初投資少等特點(diǎn)，相比于其他動(dòng)力裝置更適用于分布式能源系統(tǒng)。如果再引入有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC，Organic?Rankine?Cycle)作為微型燃?xì)廨啓C(jī)的余熱利用環(huán)節(jié)，便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的顯著提升了。

經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利名稱為：基于有機(jī)朗肯循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱回收系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)枮椋?00910115491.3，該專利公開了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱回收系統(tǒng)。系統(tǒng)包括了多個(gè)換熱器單元及能量轉(zhuǎn)換裝置以及相應(yīng)的管路和閥門。該專利提出的廢熱回收系統(tǒng)比現(xiàn)有的廢熱回收系統(tǒng)的能量回收效率更高，而且整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更為平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)布置更為緊湊。

中國發(fā)明專利名稱為：基于有機(jī)朗肯循環(huán)的船用柴油發(fā)電機(jī)組廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)枮椋?01210265249.6，該專利公開了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的船用柴油發(fā)電機(jī)組廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括了廢氣鍋爐、有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)、減速器、交流發(fā)電機(jī)、回?zé)崞鳌⒗淠?、有機(jī)工質(zhì)增壓泵和安裝在廢氣鍋爐里的蒸發(fā)器。該專利將有機(jī)朗肯循環(huán)作為了船用柴油發(fā)電機(jī)組的余熱利用環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了船用柴油發(fā)電機(jī)組廢氣余熱的高效回收，提高了系統(tǒng)的發(fā)電效率。

中國發(fā)明專利名稱為：一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)枮椋?01210115541.X，該專利公開了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)。系統(tǒng)由煙氣流量、有機(jī)工質(zhì)流量以及空氣流量三個(gè)控制子系統(tǒng)組成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于可再生能源的微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。

本發(fā)明是基于可再生能源的微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，由太陽能沼氣生產(chǎn)子系統(tǒng)A、微燃機(jī)沼氣發(fā)電子系統(tǒng)B和廢氣余熱利用子系統(tǒng)C組成，三個(gè)子系統(tǒng)通過管道連接，組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于太陽能沼氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)子系統(tǒng)A由太陽能集熱器1、儲(chǔ)熱水箱2、恒溫沼氣池3、儲(chǔ)氣罐4組成，太陽能集熱器1通過管道與儲(chǔ)熱水箱2相連通，儲(chǔ)熱水箱2與恒溫沼氣池3中的加熱器相連，之間的管路上安裝有第一閥V1、第一泵P1，加熱器出口則通過第二閥V5或回?zé)崞?3進(jìn)入第二泵P3，與太陽能集熱器1相連；恒溫沼氣池3的頂端與儲(chǔ)氣罐4相連，之間管路上裝有第二閥V2，恒溫沼氣池3的底端與微藻培養(yǎng)池14相連通；微燃機(jī)沼氣發(fā)電子系統(tǒng)B包括微型燃?xì)廨啓C(jī)及同軸的發(fā)電機(jī)組，微型燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)5、燃燒室6、燃?xì)馔钙郊捌浒l(fā)電機(jī)組7及回?zé)崞?組成，其中壓氣機(jī)5通過回?zé)崞?與燃燒室6的下端相連，儲(chǔ)氣罐4通過第三閥V3與燃燒室6的下端相連，燃燒室6的頂端與燃?xì)馔钙郊捌浒l(fā)電機(jī)組7相連，燃?xì)馔钙?的出口與回?zé)崞?相連；廢氣余熱利用環(huán)節(jié)子系統(tǒng)C包括蒸發(fā)換熱器9、蒸汽輪機(jī)及同軸發(fā)電機(jī)組10、冷凝器11、儲(chǔ)液罐12以及溶液泵-第三泵P2，蒸發(fā)換熱器9通過與微燃機(jī)中的回?zé)崞?的出口相連進(jìn)行換熱，蒸發(fā)換熱器9頂端的出口通過第四閥V4與蒸汽輪機(jī)及同軸發(fā)電機(jī)組10相連，蒸汽輪機(jī)10與冷凝器11相連，冷凝器11與儲(chǔ)液罐12相連，儲(chǔ)液罐12則與蒸發(fā)換熱器9的頂端入口相連，之間管路上安裝有第三泵P2。