[發明專利]一種近零排放分布式能源系統及其方法

在審

• 申請號: 201810399326.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108870802A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 周永利;謝尹;張力元;孔繁臣;范嘯宇;李友榮;孫寬;王國強;卞煜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02;F25B15/06;F28D21/00;F01D15/10
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明提供一種近零排放分布式能源系統及其方法。本發明第一充分利用了低品位的煙氣廢熱，將多級余熱不斷利用，減少了熱排放，提高了系統的能源利用效率。第二將整個能源系統產生的煙氣(主要包括CO2和H2O)利用太陽光照或其他光照通過光合作用轉換為生物油等可燃燒物質，進行再次利用。第三余熱鍋爐的煙氣及余熱都更得到充分的利用，經濟效益得到提升。第四通過一次能源利用系統、蒸汽循環發電機組產生的并網市電能直接利用，有充分的可操作性和實施性，經濟效益得到提高。第五通過吸收式制冷機組產生的冷負荷，可以直接利用于冷卻等，系統能量利用率大大提高。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域。

背景技術

現有的能源利用系統做的還是不夠完善，存在著部分低品位余熱未能被利用、能量與物質的排量較大等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種近零排放分布式能源系統及其方法，構建包括一次能源利用系統、蒸汽循環發電機組、余熱鍋爐、吸收式制冷機組、換熱器和光生物反應器的近零排放分布式能源系統。

本發明第一充分利用了低品位的煙氣廢熱，將多級余熱不斷利用，減少了熱排放，提高了系統的能源利用效率。第二將整個能源系統產生的煙氣(主要包括CO₂和H₂O)利用太陽光照或其他光照通過光合作用轉換為生物油(燃料)等可燃燒物質，進行再次利用。第三余熱鍋爐的煙氣及余熱都更得到充分的利用，經濟效益得到提升。第四通過一次能源利用系統、蒸汽循環發電機組產生的并網市電能直接利用，有充分的可操作性和實施性，經濟效益得到提高。第五通過吸收式制冷機組產生的冷負荷，可以直接利用于冷卻等，系統能量利用率大大提高。

1〕一次能源利用系統對天然氣和其替代燃料的利用：

初次運行時，將天然氣通入一次能源利用系統。循環運行后，將天然氣和近零排放分布式能源系統產生的替代燃料一起通入一次能源利用系統。

一次能源利用系統通過能量轉換產生電能和高溫煙氣。即一次能源利用系統通過能量轉換產生并網市電，產生市電供以直接利用。

2〕蒸汽循環發電機組和余熱鍋爐對高溫煙氣的利用：

2-1〕所述高溫煙氣流入蒸汽循環發電機組，機組通過循環產生電能并排放次高溫煙氣，次高溫煙氣通入吸收式制冷機組。這個過程產生并網市電與煙氣，并網市電以供以市電以直接使用。

所述次高溫煙氣通入吸收式制冷機組后，吸收式制冷機組對外提供冷負荷，排放低溫煙氣。制冷機工作時，主體是處于真空狀態。在蒸發器內，低溫冷劑水吸收能來自用戶的冷媒水的熱量，使得冷媒水溫度降低。與此同時，冷劑水蒸發成冷劑蒸汽。吸收器內，溴化鋰濃溶液在吸收蒸發器內冷劑蒸汽后變成稀溶液。而后稀溶液在溶液泵的作用下，經過溶液熱交換器的加熱升溫，最后被送至發生器內進行加熱。在發生器內，稀溶液通過高溫熱水加熱，再成為高溫濃溶液，同時會產生大量的高溫冷劑蒸汽。濃溶液經溶液熱交換器與吸收器來的稀溶液換熱后，進入吸收器。同時，產生的冷劑蒸汽進入冷凝器后被冷卻，會成為低溫冷劑水。冷劑水在經降壓節流后進入蒸發器，這樣就完成了一個制冷循環。產生了冷負荷，冷負荷可直接利用于制冷，產生的煙氣流入換熱器進行下一步反應。

2-2〕所述高溫煙氣流入余熱鍋爐，余熱鍋爐利用高溫煙氣的熱量對外提供熱負荷，排放低溫煙氣。余熱鍋爐中，高溫煙氣可釋放熱量，煙氣先進入爐膛，然后進入前煙箱余熱回收裝置，再進入煙火管，最后再進入后煙箱煙道內的余熱回收裝置，而后高溫煙氣會變成低溫煙氣經煙囪排入換熱器中。

3〕換熱器對低溫煙氣的利用：