[發明專利]一種基于生物質燃料的背壓式熱電聯產系統

在審

• 申請號: 201910732427.3
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110374703A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 施承斌
• 申請（專利權）人: 中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K13/00;F01K27/00;F01D15/10
• 代理公司: 福州展暉專利事務所(普通合伙) 35201
• 代理人: 陳如濤

本發明涉及一種采用生物質作為燃料的熱電聯產系統，特別是一種基于生物質燃料的背壓式熱電聯產系統，包括有汽水系統和生物質燃料系統，其要點在于，還包括有農業生產廠房、蒸汽聯箱、制冷機和熱交換器，汽水系統及生物質燃料系統均就近建設于農業生產廠房；農業生產廠房的生物質廢料輸送通道與生物質燃料系統連接，生物質燃料系統的輸出端與生物質鍋爐連接，生物質鍋爐的蒸汽輸出端與汽輪機連接，汽輪機的蒸汽輸出通道分別經由蒸汽聯箱、制冷機和熱交換器連接到農業生產廠房。本發明要點在于：形成完整的生物質燃料系統，提供了完整的汽水循環，從而減少運輸距離、降低運輸成本、無需設置堆料場、有效形成循環效應。

技術領域

本發明涉及一種采用生物質作為燃料的熱電聯產系統，特別是一種基于生物質燃料的背壓式熱電聯產系統。

背景技術

熱電聯產是建立在能量梯級利用的基礎上，集成了供熱、發電能量供應形式的系統。實施熱電聯產可以提高能源利用率，節約能源，減少環境污染。當前，利用生物質發電僅占很小的比重。如果生物質能僅用于發電，則熱能利用效率大概在30%～40%；如果實現生物質的熱電聯產，則生物質能的利用效率可以達到80%以上。根據國家能源局發布的《生物質能發展“十三五”規劃》，預計到2020年，我國生物質能年利用量大約5800萬噸標準煤的當量，用生物質作為燃料發電的裝機總容量達1500萬千瓦，生物質年發電量大約900億千瓦時。然而在實際應用過程中，實現生物質的熱電聯產還存在許多問題，主要體現在：

1）生物質燃料的熱值通常低于標準煤，在獲得相同鍋爐能量的情況下，生物質鍋爐要比普通燃煤鍋爐的容量大，因此生物質熱電聯產的投資成本比普通燃煤熱電聯產高；

2）生物質燃料收集范圍大，導致生物質燃料的運輸成本大，并且生物質燃料往往具有季節性因素，冬季生物質燃料收集比其他季節更為困難，增加了熱電聯產的風險；

3）為了克服生物質燃料的季節性因素，一般需要設置大面積的堆料場儲存一定量的生物質燃料，這會導致場地的浪費以及設備設施資金的投入。

發明內容

本發明的目的在于根據現有技術的不足之處而提供一種減少運輸距離、降低運輸成本、無需設置堆料場、有效形成循環效應的基于生物質燃料的背壓式熱電聯產系統。

本發明所述技術目的是通過以下途徑來實現的：

一種基于生物質燃料的背壓式熱電聯產系統，包括有汽水系統和生物質燃料系統，汽水系統包括生物質鍋爐、相互連接的背壓式汽輪機和發電機以及與生物質鍋爐連接的除氧給水裝置，生物質燃料系統用于轉化生物質，其要點在于，還包括有農業生產廠房、蒸汽聯箱、制冷機和熱交換器，汽水系統及生物質燃料系統均就近建設于農業生產廠房；農業生產廠房的生物質廢料輸送通道與生物質燃料系統連接，生物質燃料系統的輸出端與生物質鍋爐連接，生物質鍋爐的蒸汽輸出端與汽輪機連接，汽輪機的蒸汽輸出通道分別經由蒸汽聯箱、制冷機和熱交換器連接到農業生產廠房；

農業生產廠房因生產產生的生物質廢料通過輸送通道傳送到生物質燃料系統進行轉化處理；生物質燃料系統將生物質廢料轉化成適合鍋爐的燃料并直接送入生物質鍋爐中；生物質鍋爐加熱給水后產生高溫高壓蒸汽供給汽輪機膨脹做功以發電，汽輪機經膨脹做功后的蒸汽分別進入供熱蒸汽聯箱、制冷機、熱交換器和除氧給水裝置，供熱蒸汽聯箱對不同機組的相同參數等級的蒸汽進行匯集，然后通過蒸汽管道連接至農業生產廠房；制冷機以蒸汽為熱源，生成冷水后通過水管道進入農業生產廠房；熱交換器通過蒸汽加熱水，得到一定溫度的熱水，經過水管道將熱水供給農業生產廠房；除氧給水裝置以蒸汽作為熱源與補水進行熱交換進行除氧，將補水加熱至除氧器運行壓力下的飽和溫度，用于生物質鍋爐的給水需求。

由此，汽水系統和生物質燃料系統結合就近的農業生產廠房形成了完整的生物質燃料系統，提供了完整循環的汽水系統，達到了如下技術效果：

1）生物質燃料直接由生產廠房進入轉化，并直達鍋爐，減少了生物質燃料的運輸距離，降低了生物質燃料的運輸成本；