生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置制造方法及图纸

生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置。该装置采用生物质能与地热能混合开发利用为城市采暖集中供热能量源，生物质燃料燃烧时不增加自然环境中碳的数量，对生态友好。该装置只消耗电和水，生物质燃料不进行深加工直接汽化燃烧。城市集中供热成本比照燃煤供热成本减少约50％，比照燃烧天然气供热成本减少约70％。

【技术实现步骤摘要】
生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置
本专利技术涉及一种城市集中供热装置。
技术介绍
热能是优质的二次能源，是消耗大量一次能源转换而来的，是实现工业化现代化提高人类社会生活水平的必需条件和物质保障。人类社会为了人口的增长和经济发展的需要，在工业化现代化的两个多世纪，大规模开采、燃烧、消耗每年百亿吨煤炭、石油、天燃气资源，将地球上亿年自然吸收、转化、固定在生物(动物、植物)体内的碳氢化合物质转化为温室气体(二氧化碳和废热)释放到大气中。世界气象组织报导说：目前全球气温比工业化前时代平均高出约1.2慑氏度，由于基础温度的升高，连续出现的暖冬和高温的夏季已经说明，本世纪地球正处于长期变暖趋势中。当前全球二氧化碳的单位体积浓度已经超过400PPM(工业化前时代为289PPM)在联合国气候变化大会达成的《巴黎协定》要求人类社会共同减少二氧化碳温室气体的排放，使全球平均气温升幅较工业化前水平控制在2摄氏度以内，尽量争取控制在1.5摄氏度以内。必须尽快将大气中的二氧化碳浓度稳定控制在350PPM以下。在本世纪中期使全球二氧化碳排放总量与自然界吸收的二氧化碳总量基本平衡即5500亿吨，每一年二氧化碳的排放总量应少于275亿吨。显而易见，人类社会继续大规模开采、燃烧、使用饱受诟病的煤碳、石油、天然气矿物质资源，使地球表面升温幅度超过2摄氏度，突破地球环境承载能力所设定的临界值(阈值)，使全球生态环境恶化。可产生的危害有：一、永冻层的解冻会释放出更多封存在冻土层里的甲烷、二氧化碳、一氧化氮温室气体，加速了全球温度的升高。二、一部分能够吸收二氧化碳的雨林顶梢枯死，增加了山火自然灾害的发生。三、冰雪减少，南北两极的冰川冰盖消融成海水，使反射阳光热量面积减少，而海水会吸收更多的太阳辐射热量。四、全球海洋海水平面上升(本世纪末平均上升约2米)，低地农田被废弃粮食生产会减少，一部分沿海城市的建设和经济的发展被迫停止，需要提前作出迁往内陆的规划。五、二氧化碳浓度升高使全球海洋海水酸化和大气中的酸雨会使生物多样性被破坏，使海洋和陆地气象灾害经常发生强度增加。六、全球气温的升高，区域性气候系统的破坏迫使淡水的自然补给减少或中断，农田和城市生活用水减少，影响城市的建设和经济的发展。目前世界人口数量在增长，全球1.3万座城市集中了总人口的54％到本世纪中期将达到75％。由于生活水平的提高，本世纪能源的需求总量会超过1万太瓦(TW)，万亿瓦(1太瓦＝100.000.000.000瓦)。其中城市人口消耗总能量的70％，创造了全球CDP的60％。其中碳排放量达到全球碳排放总量的20％即50亿吨二氧化碳。因此首先治理全球百座大城市的碳排放一城市的热岛效应是改变气候，逼制气候变暖的有效方式。为此人类社会不但要提出气候变暖的问题，同时要提出解决气候变暖问题的有效解决方案，并且按照有效方案去实施，以达到控制气候变暖的目的。为了保持经济增长的情况下达到减少碳排放的目的，气候研究人员和科学家们提出建议要阻止气候变暖单纯减少温室气体排放还不够，要在护林育林，改革农业，治理土壤，控制土地光秃和退化，保持生物多样性，改进技术吸收大气中二氧化碳并封存在地下方面做大量工作。城市的改造应当在建筑物顶面和街道的路面使用淡颜色材料制成而提高阳光的反射率，扩大城市中的绿化面积。发电和供暖向高效低碳能源系统过度，大量使用可再生低碳清洁能源和核能源，控制燃油汽车的密度，大量使用电动汽车。目前在大规模城市化发展中，城市的采暖供热主要以燃烧煤炭加热水循环方式进行-集中供热。特点是：供热系统简单实用、安全可靠、方便管理和实现供热标准化。其他天燃气采暖、电热采暖、地下水源采暖、空气源热泵采暖、太阳能采暖、生物质燃烧采暖、微型核能采暖不适合城市化大规模集中供热。燃煤以及石油天燃气采暖存在的问题是：排放大量温室气体-二氧化碳和其他有害污染物质，消耗矿物能源多。供热面积达到1亿平方米的城市每年供暖期间燃烧消耗优质煤炭约350-450万吨，其中占燃烧煤炭总量一半燃料燃烧产生的热能量没有输送到供热终端-城市热用户而转变为废热释放到城市大气环境中。他们是：锅炉燃烧效率低损失的部分热能量，排烟带走的部分热能量，燃烧后煤灰带走的部分热能量，送热管道漏热损失的部分热能量，补充冷水吸热损失的部分热能量，低温煤炭吸热损失的部分热能量。同时产生向城市大气环境中排放有害污染物质SO28.5万吨、煤烟10万吨、煤灰60万吨以及温室气体CO2、Nno、CO。虽然安装脱硫除硝装置，有害物质显著减少，但是二氧化碳以及废热并未减少。十几年供暖期供暖燃烧所消耗的煤炭总量相当于一座中等规模煤矿的可采储量。因此开发利用清洁环保、节能高效、绿色生态，安全低碳生物质可再生能源的城市采暖集中供热装置，成为人类社会给地球减碳降温实现可持续发展和人们希望解决的问题。生物质是太阳能通过光合作用生成的有机物，是能量和氢的双重载体，储存的能量为碳氢化合物的碳一氢键能。生物质由C、H、D、N、S元素组成，其中H元素的质量占6％，即每千克生物质可以产生0.672m3H2，占其物质总能量的40％。地热能是太阳能以外的一种自然能源。是由长寿命放射性同位素进行的热核反应与地球物质中放射性元素衰变产生的热能量。在距离地表面以下3000米深部温度为90-105℃，即浅层低温地热源。热能储存在热水中，部分储存在岩石的骨架中，温度梯度为2.5-3℃/100m。每立方公里含有热能量(热储)相当于1亿桶石油所含热能量(BOE)。低碳是指不断减少排放的温室气体。塔是指工程中特别高的大型装置。
技术实现思路
本专利技术生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置。结合附图1生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置解决技术问题采用的技术方案是：由换热塔1、汽化塔2、加热塔3、注气井4、生产井5、空压机6、空压机7、回水泵8、供热泵9、膜组件10、空压机11、过滤器12、除尘器13、分离器14、输热管15分别通过机械、管道、电路经过机械连接、管道连接、电力联结、热联结构成生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置。结合附图2由外壳体16、内壳体17、出气口18、进气口19、换热体20、换热体21、换热体22、隔离板23、进水口24、喷头25、出水口26通过外壳体16、内壳体17分别连成一体构成换热塔1。结合附图3由外壳27、排气口28、进料门29、进料门30、除灰板31、出灰机32、进风口33、进风口34、加热网35通过外壳27分别连成一体构成汽化塔2。结合附图4由塔壳体36、加热管37、加热管38、活门39、加热器40、排烟口41、进水口42、出水口43、进水口44、出水口45通过塔壳体36分别连成一体构成加热塔3。结合附图5由外管46、内管47、前接头48、后接头49、波纹管50、波纹管51、支撑体52、充气头53通过外管46、内管47分别连成一体构成输热管15。结合附图6喷头25为非字形中间主管道与两侧多支分管道连接，各端面密封，一平面有众多均匀分布小孔。结合附图7隔离板23为圆形平面有放射线形长条贯通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，由换热塔(1)、汽化塔(2)、加热塔(3)、注气井(4)、生产井(5)、空压机(6)、空压机(7)、回水泵(8)、供热泵(9)、膜组件(10)、空压机(11)、过滤器(12)、除尘器(13)、分离器(14)、输热管(15)分别通过机械、管道、电路经过机械连接、管道连接、电力联结、热联结构成生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，其特征是：通过管道将注气井(4)进口与空压机(6)出口连接，通过管道将空压机(6)进口与换热塔(1)出气口(18)连接，通过管道将生产井(5)出口与空压机(7)进口连接，通过管道将空压机(7)出口与换热塔(1)进气口(19)连接；通过管道将膜组件(10)氮气出口与空压机(6)进口连接，通过管道将膜组件(10)进气口与空压机(11)出口连接；通过管道将回水泵(8)出口与过滤器(12)进口连接，通过管道将过滤器(12)出口与换热塔(1)进水口(24)连接；通过管道将膜组件(10)氧气出口与加热塔(3)加热器(40)空气进口(63)连接，通过管道将换热塔(1)出水口(26)与加热塔(3)进水口(44)连接，通过管道将加热塔(3)出水口(45)与加热塔(3)进水口(42)连接，通过管道将加热塔(3)出水口(43)与供热泵(9)进水口连接，通过管道将供热泵(9)出水口与城市集中供热进水口连接，通过管道将城市集中供热出水口与回水泵(8)进水口连接；通过管道将汽化塔(2)排气口(28)与分离器(14)进口连接，通过管道将分离器(14)出口与加热塔(3)加热器(40)燃气进口(62)连接，通过管道将加热塔(3)排烟口(41)与除尘器(13)进口连接。/n...

【技术特征摘要】
1.生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，由换热塔(1)、汽化塔(2)、加热塔(3)、注气井(4)、生产井(5)、空压机(6)、空压机(7)、回水泵(8)、供热泵(9)、膜组件(10)、空压机(11)、过滤器(12)、除尘器(13)、分离器(14)、输热管(15)分别通过机械、管道、电路经过机械连接、管道连接、电力联结、热联结构成生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，其特征是：通过管道将注气井(4)进口与空压机(6)出口连接，通过管道将空压机(6)进口与换热塔(1)出气口(18)连接，通过管道将生产井(5)出口与空压机(7)进口连接，通过管道将空压机(7)出口与换热塔(1)进气口(19)连接；通过管道将膜组件(10)氮气出口与空压机(6)进口连接，通过管道将膜组件(10)进气口与空压机(11)出口连接；通过管道将回水泵(8)出口与过滤器(12)进口连接，通过管道将过滤器(12)出口与换热塔(1)进水口(24)连接；通过管道将膜组件(10)氧气出口与加热塔(3)加热器(40)空气进口(63)连接，通过管道将换热塔(1)出水口(26)与加热塔(3)进水口(44)连接，通过管道将加热塔(3)出水口(45)与加热塔(3)进水口(42)连接，通过管道将加热塔(3)出水口(43)与供热泵(9)进水口连接，通过管道将供热泵(9)出水口与城市集中供热进水口连接，通过管道将城市集中供热出水口与回水泵(8)进水口连接；通过管道将汽化塔(2)排气口(28)与分离器(14)进口连接，通过管道将分离器(14)出口与加热塔(3)加热器(40)燃气进口(62)连接，通过管道将加热塔(3)排烟口(41)与除尘器(13)进口连接。


2.根据权利要求1生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，由外壳体(16)、内壳体(17)、出气口(18)、进气口(19)、换热体(20)、换热体(21)、换热体(22)、隔离板(23)、进水口(24)、喷头(25)、出水口(26)通过外壳体(16)、内壳体(17)分别连成一体构成换热塔(1)，其特征是：圆筒形外壳体(16)、圆筒形内壳体(17)，上、下端面连接密封，中间夹层填充保温材料硃光砂，上部有出气口(18)，底部有进气口(19)，上部一侧有进水口(24)，下部一侧有出水口(26)，顶部有喷头(25)，喷头(25)为非字形中间主管道与两侧多支分管道连接，各端面密封，一平面有众多均匀分布小孔，一端与进水口(24)连接，换热体(20)为圆球形空心体，众多换热体安放在换热塔(1)上部，换热体(21)为实心圆球体，众多换热体安放在换热塔(1)中部，换热体(22)为圆球形石质储热体安放在换热塔(1)下部，隔离板(23)为圆形平面有放射线形长条贯通孔，圆周平面等距排列，隔离板(23)分别安放在换热塔(1)上、中、下部，分别将换热体(20)、(21)、(22)隔离。


3.根据权利要求1生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，由外壳(27)、排气口(28)、进料门(29)、进料门(30)、除灰板(31)、出灰机(32)、进风口(33)、进风口(34)、加热网(35)通过外壳(27)分别连成一体构成汽化塔(2)，其特征是：外壳(27)为中段圆筒体顶部与下圆上方体连接，底部与上圆下方体连接，顶部有排气口(28)，底部一侧有进风口(34)，中部一侧有进风口(33)，下部一侧有进料门(29)，中部一侧有进料门(30)，底部与出灰机(32)连接，除灰板(31)为众多圆柱形圆滚，每支圆滚全长圆周等距分布众多水滴形凸体分别与每支圆滚连成一体，每两只圆滚呈相对转动，分别由电机通过链条驱动。


4.根据权利要求1生物质可再生能源低碳城市采暖集中供热装置，由塔壳体(36)、加热管(37)、加热管(38)、活门(39)、加热器(40)、排烟口(41)、进水口(42)、出水口(43)、进水口(44)、出水口(45)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖英佳，
申请(专利权)人：肖英佳，
类型：发明
国别省市：吉林;22