一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种供热系统，特别是一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统。它包括分支管路、制热装置、太阳能集热系统、生物质系统和储能换热水箱，太阳能集热系统经管道与储能换热水箱连接，储能换热水箱经管道与生物质系统连接，生物质系统还经分支管路与太阳能集热系统连接，储能换热水箱还经管道与制热装置连接。储能换热水箱下方左右两侧还设有换热盘管A和换热盘管B，换热盘管A的两端经管路与太阳能集热系统连接，换热盘管B的两端经管路与生物质系统连接。本实用新型专利技术将太阳能与生物质能相结合，最大限度的提高联产系统总能效率，实现真正意义可再生能源综合互补利用，提高余热资源综合梯级利用。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统
本技术涉及一种供热系统，特别是一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统。
技术介绍
随着煤炭、石油、天然气等化石能源的消耗，释放大量的污染物威胁生态环境。同时，化石能源燃烧释放出的二氧化碳量已远远超出了绿色植物光合作用的吸收能力，使得人来面临的生态环境压力越来越大。开发资源储量大、清洁无污染的可再生能源对于可持续发展有着重要意义。其中太阳能和生物质因其独特的优势而被认为是化石燃料潜在的替代能源，其高效清洁利用技术受到广泛关注。太阳能以其储量无限性、存在普遍性、利用清洁性等独特优势，使之成为解决能源短缺、环境污染的有效途径之一。通过太阳能光热转化技术将太阳辐射能转换成热能，以水作为直接传热工质，提供气化反应所需要的汽化潜热，转化为蒸汽内能，通过蒸汽内能的形式参与和生物质在较高温度下进行的气化反应，间接转化为合成气化学能，实现品位间接提升，但是太阳能易受季节、气候、昼夜环境等因素的影响，导致能量密度低、不稳定。生物质与其它能源相比，具有分布广泛、环境影响较小，可持续利用等优势。现有技术的生物质系统采用的生物质若是不进行预干燥，潮湿的生物质燃烧效率比较低下，容易燃烧不充分，生产有害气体；也有通过燃煤、燃气、耗电等提供能量供生物质燃烧，但是该种方式导致不可再生能源耗费较大。为提高可再生能源的综合利用率，满足日益增长的能源需求，需要设计一种新的工作模式。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，将太阳能与生物质能相结合，最大限度的提高联产系统总能效率，实现真正意义可再生能源综合互补利用，提高余热资源综合梯级利用。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统包括分支管路、制热装置、太阳能集热系统、生物质系统和储能换热水箱，所述太阳能集热系统经管道与储能换热水箱连接，所述储能换热水箱经管道与生物质系统连接，所述生物质系统还经分支管路与太阳能集热系统连接，所述储能换热水箱还经管道与制热装置连接；所述储能换热水箱下方左右两侧还设有换热盘管A和换热盘管B，所述换热盘管A的两端经管路与太阳能集热系统连接，所述换热盘管B的两端经管路与生物质系统连接。太阳能集热系统中的换热介质加热后输送到换热盘管A，换热盘管A利用换热介质的高温性能加热储能换热水箱中的水。本技术将太阳能集热系统分出一个分支管路，给生物质烘干加热，对生物质进行预处理，提高加热性能，保证燃烧充分，能够节省物料；生物质系统产生的高温合成气进入换热盘管B，换热盘管B利用合成气的高温热能加热储能换热水箱中的水。储能换热水箱中的水被加热后，一部分可以直接供给用户端使用，满足其热水需求；另一部分经管路输出到制热装置，满足用户的取暖需求。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，所述生物质系统包括经管道依次连接的生物质预热器、生物质粉碎机、固定床气化炉和旋风分离除尘器，所述生物质预热器经分支管路与太阳能集热系统连接，所述旋风分离除尘器经管路与换热盘管B的两端连接。其中生物质预热器用于干燥生物质，降低生物质的含水量；生物质粉碎机，用于将生物质原料破碎成粉状物料；固定床气化炉用于生物质和水蒸气参与气化反应，生成合成气；旋风分离除尘器用于对固定床气化炉出口的合成气进行除尘净化处理，除去气体中的灰分及炭颗粒等杂质。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统还包括太阳能集热循环泵、太阳能集热系统第一通断电动阀、排气装置、超声波热量表、负载输出循环泵、负载输出管道压力控制器、生物质系统通断电动阀、集热循环系统压力控制器和预热器通断电动阀，所述集热循环系统压力控制器、太阳能集热循环泵、太阳能集热系统第一通断电动阀依次设于太阳能集热系统与储能换热水箱的连接管道上，所述太阳能集热系统和制热装置的顶部均设有排气装置，所述储能换热水箱与制热装置之间的输出管道上设有超声波热量表，所述制热装置与储能换热水箱之间的输出管道上依次设有负载输出管道压力控制器、负载输出循环泵，所述旋风分离除尘器与换热盘管B之间的连接管路上设有生物质系统通断电动阀，所述分支管路上设有预热器通断电动阀。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，所述制热装置为暖气片或者地暖盘管。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统还包括太阳能换热介质回收系统，所述太阳能换热介质回收系统一端经管道与换热盘管A连接，所述太阳能换热介质回收系统另一端经管道与太阳能集热系统连接。所述太阳能换热介质回收系统包括换热介质回收通断电动阀、换热介质回收泵、换热介质充注泵、换热介质充注通断电动阀和换热介质回收箱，所述换热介质回收箱的进口端经管道与换热盘管A连接，所述换热介质回收箱的出口端经管道与太阳能集热系统连接，所述换热介质回收通断电动阀、换热介质回收泵均设于换热介质回收箱与换热盘管A的连接管道上，所述换热介质充注泵、换热介质充注通断电动阀均设于换热介质回收箱与太阳能集热系统的连接管道上。现有技术中太阳能集热系统由于维修或者其他原因只能空晒时，其内部的换热介质持续受热膨胀易对太阳能集热系统中的集热元件、管路等造成损坏。太阳能换热介质回收系统的设置能够在太阳能集热系统空晒时，通过换热介质回收泵将换热介质储存至换热介质回收箱中，一来避免其继续受热膨胀对太阳能集热系统造成的损伤，二来避免持续空晒导致的换热介质质量下降、流失等状况。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统还包括储能换热水箱防腐补水系统，所述储能换热水箱防腐补水系统经管道连接于储能换热水箱，所述储能换热水箱防腐补水系统包括补水阀和净化装置，所述补水阀和净化装置经管道并列布置。系统运行过程中，由于水质的问题会发生结垢等状况，还会对循环管道产生腐蚀，影响系统的稳定性，增设了储能换热水箱防腐补水系统，其中的净化装置实时对流经的水进行净化，若是循环水量下降，还可开启补水阀实时补水，保证水量的稳定。前述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统还包括两组稳压系统，一组为稳压系统A，另一组为稳压系统B，其中稳压系统A经管道连接于制热装置，稳压系统B经管道连接于太阳能集热系统；所述稳压系统A包括经管道连接的膨胀罐和缓冲罐，所述稳压系统B也包括经管道连接的膨胀罐和缓冲罐。膨胀罐用于闭式水循环系统中，起到了平衡水量及压力等作用，避免系统运行过程中产生气堵等现象，还能避免阀门频繁开启及频繁补水、补液的状况。本技术的制热装置在运行过程中，由于管道中的水温度较高，若是直接进入稳压系统A的膨胀罐内的气囊，长时间的高温冲击会导致气囊寿命大大降低，因此本技术在膨胀罐进口端增设了一个缓冲罐；缓冲罐为中空结构，内部存储有低温水，制热装置中的高温水先进入缓冲罐内，将其中的低温水挤压至膨胀罐内，以达到平衡压力等作用，此时与膨胀罐内气囊直接接触的为低温水，对气囊的损伤较低，大大延长了其使用寿命；当压力减低时，膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的低温水挤出到缓冲罐，缓冲罐将内部的水挤回管道中。本技术的太阳能集热系统在运行过程中，由于管道中的换热介质温度较高，若是直接进入稳压系统B的膨胀罐内的气囊，长时间的高温冲击会导致气囊寿命大大降低，因此本技术在膨胀罐进口端增设了一个缓冲罐；缓冲罐为中空结构，内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，其特征在于，包括分支管路(21)、制热装置(26)、太阳能集热系统(28)、生物质系统(29)和储能换热水箱(30)，所述太阳能集热系统(28)经管道与储能换热水箱(30)连接，所述储能换热水箱(30)经管道与生物质系统(29)连接，所述生物质系统(29)还经分支管路(21)与太阳能集热系统(28)连接，所述储能换热水箱(30)还经管道与制热装置(26)连接；所述储能换热水箱(30)下方左右两侧还设有换热盘管A(33)和换热盘管B(34)，所述换热盘管A(33)的两端经管路与太阳能集热系统(28)连接，所述换热盘管B(34)的两端经管路与生物质系统(29)连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，其特征在于，包括分支管路(21)、制热装置(26)、太阳能集热系统(28)、生物质系统(29)和储能换热水箱(30)，所述太阳能集热系统(28)经管道与储能换热水箱(30)连接，所述储能换热水箱(30)经管道与生物质系统(29)连接，所述生物质系统(29)还经分支管路(21)与太阳能集热系统(28)连接，所述储能换热水箱(30)还经管道与制热装置(26)连接；所述储能换热水箱(30)下方左右两侧还设有换热盘管A(33)和换热盘管B(34)，所述换热盘管A(33)的两端经管路与太阳能集热系统(28)连接，所述换热盘管B(34)的两端经管路与生物质系统(29)连接。2.根据权利要求1所述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，其特征在于，所述生物质系统(29)包括经管道依次连接的生物质预热器(5)、生物质粉碎机(6)、固定床气化炉(8)和旋风分离除尘器(19)，所述生物质预热器(5)经分支管路(21)与太阳能集热系统(28)连接，所述旋风分离除尘器(19)经管路与换热盘管B(34)的两端连接。3.根据权利要求2所述的太阳能耦合生物质能锅炉的供热系统，其特征在于，还包括太阳能集热循环泵(1)、太阳能集热系统第一通断电动阀(2)、排气装置(3)、超声波热量表(4)、负载输出循环泵(7)、负载输出管道压力控制器(9)、生物质系统通断电动阀(10)、集热循环系统压力控制器(15)和预热器通断电动阀(22)，所述集热循环系统压力控制器(15)、太阳能集热循环泵(1)、太阳能集热系统第一通断电动阀(2)依次设于太阳能集热系统(28)与储能换热水箱(30)的连接管道上，所述太阳能集热系统(28)和制热装置(26)的顶部均设有排气装置(3)，所述储能换热水箱(30)与制热装置(26)之间的输出管道上设有超声波热量表(4)，所述制热装置(26)与储能换热水箱(30)之间的输出管道上依次设有负载输出管道压力控制器(9)、负载输出循环泵(7)，所述旋风分离除尘器(19)与换热盘管B(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞瑞，王娟，王刚，刘波，娄焕东，
申请(专利权)人：山东小鸭新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37