[實用新型]一種雙爐膛生物質鍋爐驅動有機朗肯循環分布式熱電聯供系統

有效

• 申請號: 201721572480.4
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN208332231U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 陳蓉;高彥玉;李敏可;柳明杰;艾宇
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22B33/18;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本實用新型提供一種雙爐膛生物質鍋爐驅動有機朗肯循環分布式熱電聯供系統，屬于能源與環境技術領域。包括雙爐膛生物質鍋爐傳熱流體循環回路、雙爐膛生物質鍋爐排煙回路、有機朗肯循環回路、供熱水回路、冷卻水回路。采用雙爐膛生物質鍋爐驅動有機朗肯循環，提高爐膛出口流體的溫度，彌補生物質熱值低的缺點，適用于多種生物質燃料，確保能源轉化系統的穩定性和高效性，且實現對熱量的梯級利用，大大降低成本，提高能量的利用效率，發電效率以及總發電量，節約材料及成本，提高系統可靠性和安全性，便于實現個性化的分布式發電系統。

技術領域

本實用新型涉及一種雙爐膛生物質鍋爐驅動有機朗肯循環分布式熱電聯供系統，屬于能源與環境技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的高速發展，我國對能源的需求量快速增加，然而地球上儲藏的可供開發利用的煤只能供應兩百年左右，而石油和天然氣資源只能供應三、四十年，同時化石能源的大量開采和利用帶來的環境污染和溫室效應問題也日趨嚴重。近年來，在節能減排的思想不斷地深入人心的大趨勢下，可再生能源正逐漸受到人們的關注。生物質作為一種具有“零排放”、可再生、存儲量大、利用方式多元化等特點的可再生能源，在當今能源領域占有重要的地位。生物質能是唯一可再生的碳源，也是唯一可貯存和運輸的可再生能源，被認為是化石燃料潛在的替代能源，其高效轉化與清潔利用技術日益受到關注。

我國有豐富的生物質資源，據統計我國農村僅稻草丟棄量便高達7億噸（熱值約10.2×1015kJ），林產業廢棄物近2億噸（熱值約3.1×1015kJ），尚有大量的稻殼、秸稈等農業廢棄物。若這些廢棄物不合理加以回收利用，便會成為環害物質。云南省也擁有豐富的生物質能資源，全省年均種植甘蔗415萬畝，每年甘蔗渣產量400萬噸以上，全省玉米種植面積約1770萬畝，年產玉米秸稈1240萬噸。據估計，全省耕地面積4450.5萬畝，每年農產品生產可提供2500萬噸的秸稈。全省林業用地3.64億畝，居全國第二位，是全國四大林場之一，每年林業廢棄物可利用資源量約2200萬噸，折合成標煤約為1100萬噸。豐富的生物質資源為全國生物質能的開發利用奠定了堅實的基礎。生物質能在全國能源資源中占有舉足輕重的地位，發展生物質能具有巨大的潛力。大力發展生物質發電技術對于緩解當前電力供應不足、增加農民收入以及減少環境污染等方面具有十分重要的意義。

我國一些欠發達偏遠地區，特別是一些牧區及西部少數民族地區，還不具備集中供電條件或電力供應嚴重不足，但這些地區大多具有大量生物質能可資利用。利用生物質產生熱能加熱蒸氣發生器里的低沸點有機工質（導熱油），產生壓力較高的蒸氣，進入透平（或膨脹機）膨脹做功，輸出動力或驅動勵磁發電機輸出電力，亦即利用有機朗肯循環（ORC，Organic Rankine Cycle）進行熱—功轉化，可實現生物質產生熱能轉化電能和熱能。顯然，本實用新型提出一種雙爐膛生物質鍋爐驅動有機朗肯循環分布式熱電聯供系統，有效地利用生物質能可再生能源實現了分布式能源供應。與集中式能源供應系統相比，分布式系統具有以下明顯優勢：大幅度減少了輸配電線路損耗；無需建設配電站，可減少輸配電成本；可使系統根據用戶對熱或電的需求進行調節，改善了能源供應系統的靈活性；土建和安裝成本低；各供電設備相互獨立，用戶可自行控制，不會發生大規模停電事故，供電可靠性提高；可進行遙控監測設備運行情況，實現無人值守，節省運行成本；適合對一些不宜集中供電或電力供應不足地區提供電力，如山區、牧區、零星島嶼、散居農家、偏遠地質公園、對供電安全要求極高的軍事基地等。特別是在當今電網負荷急速猛增之際，用戶負荷的巨大波動對集中供電系統的安全與穩定性帶來很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統，使對國民經濟、國家安全至關重要而又極其脆弱的紐帶—大電網，不再孤立和笨拙。

本實用新型有效地將雙爐膛生物質鍋爐與有機朗肯循環結合起來實現熱電聯供，可提高爐膛出口流體的溫度，彌補生物質熱值低的缺點，確保能源轉化系統的穩定性和高效性，且實現對熱量的梯級利用，大大降低成本，提高能量的利用效率，提高發電效率以及總發電量，節約材料及成本，提高系統可靠性和安全性，便于實現個性化的分布式發電系統。

發明內容