[發明專利]用于鍋爐的熱電聯產系統

有效

• 申請號: 201880083291.1
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN111512096B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 喬瓦尼·達里恩
• 申請（專利權）人: 喬瓦尼·達里恩
• 主分類號: F24H1/12
• 分類號: F24H1/12;F02C1/10;F02C6/18
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張小琴

熱電聯產系統(200,300)，包括鍋爐(201,301)，能夠熱水用于家庭使用；燃燒器(201a,301a)，放置入鍋爐，燃燒煙氣從中出來；壓縮機(204、304)，用于氣態流體；熱交換器(202,302)，其用于燃燒器中產生的燃燒煙氣和從壓縮機出來的流體之間的熱能交換；燃氣渦輪機(203,303)，接收從熱交換器壓縮和加熱的流體；電流發生器(205,305)和電流轉換器(206,306)，連接到燃氣渦輪機能夠生成電能；主煙氣/水交換器(207,307)，布置在熱交換器之后能夠在燃燒器中產生的煙氣和水間回收熱能；布置在渦輪之前的旁通閥(210,310)，配置為調節進入燃氣渦輪機的一部分流體的流量及重定向的流體的剩余流量。還包括附加熱交換器(209,309)，布置成回收從渦輪機出來的一部分流體及由旁通閥重定向的流體的剩余流量的剩余熱能，及對進入主熱交換器中的水預熱。

技術領域

本發明涉及一種用于鍋爐的熱電聯產系統。

本發明尤其涉及一種用于鍋爐的熱電聯產系統，例如用于家庭使用的鍋爐或者用于蒸汽生成鍋爐。

背景技術

眾所周知，用于熱水生產的通用家用鍋爐通常在室溫(Tamb)下使用燃料(液體或氣體)與空氣(氧化劑)燃燒。通常，在鍋爐中，有一個熱絕緣的燃燒室，在該燃燒室中插入一個主交換器，要被加熱的工作流體，通常是水，在該主交換器中以15℃至80℃之間的溫度流動。

公知了一種應用于鍋爐的熱電聯產系統，諸如專利申請CN105222203中所描述的鍋爐，該專利申請描述了一種具有氣體-蒸汽熱電聯產系統的加熱設備。

但是，已知的用于鍋爐的熱電聯產系統并未針對民用和家庭應用進行優化，并且笨重且昂貴。此外，在已知的熱電聯產系統中，一旦通過燃燒提供的功率固定，則熱能的產生與電能的產生相關聯，因此它們的比率不能改變。由于該限制，如果僅應增加一部分熱能，則有必要增加所提供的能量，結果也將增加電能的產生。因此，在已知的系統中，產生的熱能的量與產生的電能的量結合。

試圖解決這些問題的解決方案是專利申請DE102009057100，其公開了一種用于具有燃氣渦輪機、壓縮機和電流發生器的小型住宅單元的電能-熱能熱電聯產系統。燃氣渦輪機的膨脹機，壓縮機和電流發生器布置在同一根軸上。通過壓縮機將用于軸承的氣體達到正壓。工作氣體是惰性氣體，例如氦氣。

專利GB1309586描述了對上述問題的解決方案，此專利報告了一種用于利用在催化裂化裝置中積累的燃料氣體的能量內含物的工藝。能量被從出現在裂化裝置中的催化劑的再生中產生的燃料氣體回收，通過壓縮機提供空氣用于再生，將燃料氣體通過氣旋通入渦輪機，在渦輪機的下游的催化CO鍋爐中燃燒氣體中的CO，在CO鍋爐中加熱來自壓縮機的多余氣體，并且混合該被加熱的空氣與氣旋上游的燃燒氣體。燃料氣體中剩余的熱能夠用于在氣體通入煙囪之前提升氣流。

該方案的問題是，所生產的能量不能夠被調節，并且不能夠以可變方式分隔為電部分和熱部分。

發明內容

本發明的目的是，提供一種用于鍋爐的熱電聯產系統，其回收燃燒煙氣的熱量以將其轉化為電能和熱能，從而可以根據需要修改要轉化成電能的部分與旨在產生熱能的部分之間的比例。該電性參數將總產量保持固定在其最大值，從而克服了已知技術解決方案的局限性。

此外，本發明的目的是，提供一種用于鍋爐的熱電聯產系統，其是有效的、經濟的以及不笨重的。

最后，本發明的目的是，提供一種用于鍋爐的熱電聯產系統，該熱電聯產系統允許產生熱能，如果需要的話可以產生電能，并且始終保持總產量固定。

根據本發明提供了一種如權利要求1限定的用于鍋爐的熱電聯產系統。

附圖說明

為了更好地理解本發明，現在參考附圖，僅以非限制示例的方式描述優選實施例，其中：

圖1示出了根據本發明用于鍋爐的熱電聯產系統的第一實施例的方框圖；