一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，包括太阳能集热装置、生物质热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述生物质热源装置将生物能源转化为热能，所述太阳能集热装置和生物质热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向农村区域电网供电。本实用新型专利技术的发电系统效率高，发电功率稳定，能够实现热电联产，并对秸秆等农村生物废料进行了有效利用。

A power generation system combining biomass heat source with dish type photothermal Stryn

The utility model relates to a power generation system which combines a biomass heat source with a disc-type photothermal stirling, including a solar energy collector, a biomass heat source device, a Stirling power generation device and a heat transfer working medium circulation pipeline. The solar energy collector converts solar energy into heat energy, and the biomass heat source device converts biological energy into heat energy. The heat energy generated by the solar energy collector and the biomass heat source device is transferred to the Stirling power generation device through the circulating pipeline of the heat transfer working medium, and the Stirling power generation device converts the heat energy into electric energy and supplies power to the rural area power grid. The utility model has the advantages of high power generation efficiency, stable power generation, cogeneration of heat and power, and effective utilization of straw and other rural biological wastes.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统
本技术涉及能源利用领域，具体涉及一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统。
技术介绍
随着全球能源消耗的趋于紧张，人们对环境的关注日益加强。能源短缺和环境污染已经成为影响人们生活和制约社会发展的重要课题，世界各国都在努力开发清洁的新能源。我国拥有丰富的生物质资源，在生物质能源开发利用方面有得天独厚的优势。这些生物质资源主要包括农业生物质资源、林业生物质资源、生活污水和工业有机废水、人畜粪便、城市固体废物等。根据统计及估算，我国“十二五”期间农村的秸秆量约8亿t，农产品加工废弃物1.42亿t，林业木材剩余物2亿t，生活垃圾及污泥3.51亿t，畜禽粪便30亿t，这些主要的生物质资源理论上可折合成15.4亿吨标准煤。太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大，碟式斯特林太阳能热发电技术的转换效率最高、排放最低、布置灵活的优势，在光热发电领域中备受青睐，具有很好的能源利用效率和市场发展前景。目前碟式斯特林只能在有太阳的晴天发电的缺陷；且由于斯特林发动机的位置不固定(随碟架一起转动)而难以实现系统的蓄热或补燃。发电机的输出功率容易受到天气的影响，即使在白天，其日照强度也是不断变化的，因此输出的电能不稳定，接入电网前需要将其调整为稳定的输出。另一方面，生物质发电系统，无论是秸秆焚烧发电还是生物质气发电，都存在生物质锅炉烟气腐蚀和发电效率低下的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的小气量生物质气发电燃气内燃机发电效率低及太阳能发电装置发电不稳定和热能损失，以及生物质锅炉发电效率低的技术问题，本技术提供了一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统。本技术通过以下技术方案实现：一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，包括太阳能集热装置、生物质热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述生物质热源装置将生物能源转化为热能，所述太阳能集热装置和生物质热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向农村区域电网供电。进一步的，所述斯特林发电装置包括散热器，所述散热器与农村热水循环系统连接，采用所述斯特林发电装置的余热向农村区域提供热量。进一步的，所述散热器与农村热水循环系统之间设置有二级换热器。进一步的，所述生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统还包括蓄热装置。进一步的，所述蓄热装置为高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述传热工质循环管路提供的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转化为电能，向农村区域电网提供蓄热式发电。进一步的，所述蓄热装置为低温水蓄热装置，所述低温水蓄热装置与所述农村热水循环系统连接，对农村区域提供热量。进一步的，所述蓄热装置为跨季节自然水体蓄热装置，所述跨季节自然水体蓄热装置对夏季余热进行储存，并在冬季对农村区域提供热量。进一步的，所述生物质热源装置为生物废料焚烧装置，和/或生物气燃烧装置。进一步的，所述太阳能集热装置在日照时段向所述斯特林发电装置提供热能，所述生物质热源装置在非日照时段向所述斯特林发电装置提供热能。进一步，所述生物质热源可以是秸秆、树叶、中草药废渣、生物质成型颗粒等生物质原料中的任意一个或组合焚烧作为热源，或采用上述生物质资源制取的生物质气燃烧作为热源。本技术能够实现对农村生物废料及太阳能两种能源的分布式利用，避免了现有技术中碟式斯特林发电装置只能在晴天和白天进行发电，其发电效率受天气因素和日照强度影响较大，输出功率极不稳定的技术问题。此外，相比于在碟式斯特林发电系统中额外添加储热装置的现有技术，本技术不仅简化了发电系统组成，降低了整个电力系统的安装维护成本，同时实现了热电联产，利用低排放的高效斯特林发电和生物质废料供热方式，既解决农村冬季供热问题，也实现了非光照时段斯特林发电机组利用生物热源继续稳定输出电能的功能。因此，本技术不但使整个斯特林发电系统效率更高，发电功率更加稳定，而且实现了斯特林发电机组的热电联产，对生物质废料进行了有效利用，避免了能源浪费，节约了电力系统生产成本，极大地减少农村生物质废料燃烧的对空排放造成的温室气体排放和空气污染。将生物质热源装置供电和太阳能供电进行结合和互补，使得整个供电系统更加灵活、高效和稳定，改善农村边远地区的缺电现状，并极大地减少冬季农村散烧煤供热的污染和能源浪费，从而为北方的冬季雾霾治理提供清洁解决方案。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本技术实施例1的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统的示意图。图2：本技术实施例2的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统的示意图。为进一步清楚地说明本技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：1、太阳能集热装置；2、斯特林发电装置；3、冷却液储水箱；4、生物质热源装置；5、冷却器；6、二级换热器；7、流量传感器；8、增压泵；9、热水储水箱；10、低温补水箱；11、两位三通电动阀；12、农村热水循环系统；13、补水口。具体实施方式为了更进一步了解本技术的
技术实现思路
，下面将结合具体实施例对本技术作更为详细的描述。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。本技术实施例提供了一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，包括太阳能集热装置、生物质热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路。所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述太阳能集热装置包括碟式聚光器和光热集热器，所述碟式聚光器包括碟式聚光镜、追日跟踪系统和基础支柱和支架系统组成。所述生物质热源装置将生物能源转化为热能，所述生物质热源装置为生物废料焚烧装置，和/或生物气燃烧装置。所述生物质热源装置通过将农村生物废料进行焚烧获得热量，和/或通过将农村生物废料气化获得的沼气获得热量。所述农村生物废料可以是秸秆、树叶、中草药废渣、生物质成型颗粒等生物质原料。所述斯特林发电装置是分布于农村区域内的多个的分布式碟式光热斯特林发电装置。所述传热工质循环管路内部有往复循环的气体循环工质，所述传热工质循环管路包括膨胀腔、压缩腔、动力活塞、配气活塞和回热器。所述太阳能集热装置和生物质热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向农村区域电网供电。具体的，所述太阳能集热装置利用碟式聚光器和光热集热器对气体循环工质进行高温加热，或者所述传热工质循环管进入所述生物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，包括太阳能集热装置、生物质热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述生物质热源装置将生物能源转化为热能，所述太阳能集热装置和生物质热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向农村区域电网供电。

【技术特征摘要】
1.一种生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，包括太阳能集热装置、生物质热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述生物质热源装置将生物能源转化为热能，所述太阳能集热装置和生物质热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向农村区域电网供电。2.根据权利要求1所述的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，其特征在于：所述斯特林发电装置包括散热器，所述散热器与农村热水循环系统连接，采用所述斯特林发电装置的余热向农村区域供热。3.根据权利要求2所述的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，其特征在于：所述散热器与农村热水循环系统之间设置有二级换热器。4.根据权利要求1所述的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，其特征在于：还包括蓄热装置。5.根据权利要求4所述的生物质热源与碟式光热斯特林结合的发电系统，其特征在于：所述蓄热装置为高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述传热工质循环管路提供的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转化为电能...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，徐波，谭智，陈辉，刁福俊，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11