一种可阶梯利用生物质发电的热电联产系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可阶梯利用生物质发电的热电联产系统，包括原料加工单元、生物质热解气化单元、秸秆碳仓、燃气轮机发电单元和中控单元。本发明专利技术通过设置中控单元，并在中控单元中设置预设差值矩阵d0、预设转速矩阵W0和预设转速调节参数矩阵wa0，当所述切割器选用Wi转速将秸秆切割成秸秆块时，所述视觉检测器检测秸秆块的平均块径D并将D与对应的第i预设块径Di进行比对，计算秸秆块实际块径与预设块径的差值d并根据比对结果选用对应的预设转速调节参数对切割器的转速进行调节，能够有效将不同种类的秸秆切割成对应块径的秸秆块，从而在提高对秸秆块的热解效率的同时，提高了所述系统的能量转化效率。的能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可阶梯利用生物质发电的热电联产系统


[0001]本专利技术涉及生物质发电
，尤其涉及一种可阶梯利用生物质发电的热电联产系统。

技术介绍

[0002]燃气轮机又称航空发动机，是人类有史以来专利技术的最先进的动力机械，燃气轮机生产也是衡量国家科技水平的重要标志；与普通火力发电相比，燃气轮机热电能效提高一倍多，大大降低PM2.5排量；是目前配合国家环保政策“气代煤、电代煤”，淘汰传统燃煤供能的最好替代方式；热电连供是解决北方群众生产生活的最佳能源供给方式，是利国利民的民生工程。
[0003]生物质热解气驱动燃气轮机热电连供能源是指分布在用户端，主要使用生物质热解气为燃料，冷热电联产、实现能源梯级利用，是清洁、高效、灵活的能源供应系统，是生物质热解气高效利用的重要方式。系统利用发电以后产生的烟气余热实现夏季供冷、冬季供热，且一年四季供应生活热水，能节约大量空调用电，所发电力除满足自身需求外，就近上网，替代部分煤电。具有能效高(综合能源利用效率在70％以上)、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。
[0004]生物质能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可阶梯利用生物质发电的热电联产系统，其特征在于，包括：原料加工单元，包括用以对秸秆原料进行预处理的秸秆下料仓、用以储存与处理完成的秸秆块的储料仓以及用以输送储料仓输出秸秆块的传送带；在所述下料仓入口处设有视觉检测器，用以检测秸秆原料的种类以及秸秆原料的平均含水量，在下料仓内设有切割器，用以将秸秆原料切割成指定尺寸的秸秆块；当切割器完成对秸秆原料的切割时，视觉检测器检测秸秆块的尺寸以进行二次切割或将秸秆块输送至储料仓；在所述储料仓内设有湿度检测器，用以检测储料仓内的平均湿度，在储料仓出口处设有称重器，用以检测储料仓单次输出的秸秆块的质量；生物质热解气化单元，其为一气化炉，汽化炉与所述传送带相连，用以对秸秆原料进行热解，气化炉顶部设有气相出口，用以输出热蒸气，气化炉底部设有固相出口，用以输出气化完成后的秸秆碳；在气化炉气相出口处设有净化器，用以净化气化炉输出的气体；所述净化器外接有木醋酸罐，当所述气化炉输出气体时，木醋酸罐向净化器内输送木醋酸，净化器使用木醋酸以去除气体中的细菌；秸秆碳仓，其入口与所述储料仓的固相出口通过提升机相连，用以储存秸秆碳，在秸秆碳仓底部设有出料口，用以输出秸秆碳仓内部储存的秸秆碳；燃气轮机发电单元，其为一燃气轮发电机，用以将所述生物质热解气化单元输出热蒸气的动能转化为电能；在燃气轮机发电单元进气口处设有燃气缓冲柜，用以燃气缓冲柜还与所述净化器相连，用以将净化器输出的热蒸气气压维持在稳定值；燃气轮机发电单元与配电站相连，用以将转化的电能输出至配电站；燃气轮机在转换完成后将剩余的热蒸汽输出至立磨生产线以为该生产线提供热源；中控单元，其分别与所述原料加工单元、生物质热解气化单元和燃气轮机发电单元中的各部件相连，用以根据配电站所需电量或立磨生产线所需热源调节各部件的运行参数；所述中控单元中设有预设差值矩阵d0、预设转速矩阵W0和预设转速调节参数矩阵wa0；对于所述d0矩阵，d0(d1，d2，d3，d4)，其中，d1为第一预设差值，d2为第二预设差值，d3为第三预设差值，d4为第四预设差值，各预设差值按照顺序逐渐增加；对于所述预设转速矩阵W0，W0(W1，W2，W3，W4)，其中，W1为第一预设转速，W2为第二预设转速，W3为第三预设转速，W4为第四预设转速；对于所述wa0矩阵，wa0(wa1，wa2，wa3，wa4)，其中，wa1为第一预设转速调节参数，wa2为第二预设转速调节参数，wa3为第三预设转速调节参数，wa4为第四预设转速调节参数，各预设转速调节参数按照顺序逐渐增加；当所述切割器选用Wi转速将秸秆切割成秸秆块时，i＝1，2，3，4，所述视觉检测器检测秸秆块的平均块径D并将D与对应的第i预设块径Di进行比对，当D＜Di时，中控单元判定秸秆块块径合格；当D＞Di时，中控单元计算秸秆块实际块径与预设块径的差值d并将d与d0矩阵中的各项参数进行比对并根据比对结果调节预设的转速Wi，d＝D
‑
Di：当d≤d1时，中控单元使用wa1对Wi进行调节并在调节完成后使用调节后转速Wi
’
对秸秆块进行二次切割，Wi
’
＝Wi*wa1；当d1＜d≤d2时，中控单元使用wa2对Wi进行调节并在调节完成后使用调节后转速Wi
’
对秸秆块进行二次切割，Wi
’
＝Wi*wa2；当d2＜d≤d3时，中控单元使用wa3对Wi进行调节并在调节完成后使用调节后转速Wi
’
对秸秆块进行二次切割，Wi
’
＝Wi*wa3；
当d3＜d≤d4时，中控单元使用wa4对Wi进行调节并在调节完成后使用调节后转速Wi
’
对秸秆块进行二次切割，Wi
’
＝Wi*wa4。2.根据权利要求1所述的可阶梯利用生物质发电的热电联产系统，其特征在于，所述中控单元中还设有预设含水量矩阵H0和预设转速修正系数矩阵wb0；对于所述H0矩阵，H0(H1，H2，H3，H4)，其中，H1为第一预设含水量，H2为第二预设含水量，H3为第三预设含水量，H4为第四预设含水量，各预设含水量按照顺逐渐增加；对于所述wb0矩阵，wb0(wb1，wb2，wb3，wb4)，其中，wb1为第一预设转速修正系数，wb2为第二预设转速修正系数，wb3为第三预设转速修正系数，wb4为第四预设转速修正系数，各预设转速修正系数按照顺序逐渐增加；在对Ui种类秸秆进行切割前，i＝1，2，3，4，所述视觉检测器预先检测秸秆的平均含水量H：当H≤H1时，中控单元将切割器的转速修正为Wi*wb1；当H1＜H≤H2时，中控单元将切割器的转速修正为Wi*wb2；当H2＜H≤H3时，中控单元将切割器的转速修正为Wi*wb3；当H3＜H≤H4时，中控单元将切割器的转速修正为Wi*wb4。3.根据权利要求2所述的可阶梯利用生物质发电的热电联产系统，其特征在于，所述中控单元中设有预设秸秆种类矩阵U0和预设块径矩阵D0；对于所述U0矩阵，U0(U1，U2，U3，U4)，其中，U1为第一预设秸秆种类，U2为第二预设秸秆种类，U3为第三预设秸秆种类，U4为第四预设秸秆种类；对于所述D0矩阵，D0(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为第一预设块径，D2为第二预设块径，D3为第三预设块径，D4为第四预设块径；当所述秸秆下料仓内装有秸秆时，所述视觉检测器会检测秸秆的种类，中控单元会根据检测结果确定所述切割器的切割转速以及切割后的秸秆块的预设块径：当所述秸秆属于U1时，中控单元将所述切割器的预设转速设置为W1并将切割后的秸秆块块径标准设置为D1；当所述秸秆属于U2时，中控单元将所述切割器的预设转速设置为W2并将切割后的秸秆块块径标准设置为D2；当所述秸秆属于U3时，中控单元将所述切割器的预设转速设置为W3并将切割后的秸秆块块径标准设置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：温国平，秦金牛，赵智利，王军卫，王飞，
申请(专利权)人：涉县清漳水泥制造有限公司，
类型：发明
国别省市：