一种节能型数据中心供能系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种节能型数据中心供能系统及工艺。其包括垃圾高温气化装置、燃气发电装置和溴化锂制冷装置；垃圾高温气化装置用于分解垃圾并将垃圾高温气化形成合成气，且回收余热蒸汽输送至溴化锂制冷装置；溴化锂制冷装置用于接收余热蒸汽并制得冷量，且将冷量供应给数据中心；燃气发电装置用于接收合成气发电，且将电量供应给数据中心。本申请具有既可以实现垃圾的无害化、减量化和资源化处理，又可以实现大幅提升垃圾高温气化装置的能源利用率的效果。高温气化装置的能源利用率的效果。高温气化装置的能源利用率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型数据中心供能系统及工艺


[0001]本专利技术涉及垃圾处理
，具体涉及一种节能型数据中心供能系统及工艺。

技术介绍

[0002]近年来，随着信息化社会的高速发展，各种互联网数据中心、云计算数据中心等各种大型服务器集群建设也得到了快速发展，随之而来的数据中心的能耗也增长迅速。数据中心的能耗主要来源于IT设备、空调系统、电源系统和照明系统，其中IT设备是能耗最高的部分，约占数据中心总能耗的50％，通常IT设备的能源主要来源于电网供给；由于空调系统通常采用冷水机组提供能源，导致其能耗在数据中心总能耗中排第二位，约占40％左右。当前数据中心一般位于城市核心区，其能源供应方式主要采用煤电供应，能耗高，基于我国碳达峰碳中和的政策背景下，需要寻找一种绿色环保节能降碳的能源替代供应方式。
[0003]目前我国城市垃圾处理主要有三种方式，即卫生填埋、堆肥和焚烧发电。其中垃圾焚烧发电最为普遍，垃圾焚烧可实现垃圾减量化，在减少占地的同时可进行发电，创造一定的经济效益，但垃圾焚烧也带来了一系列问题：
①
由于焚烧温度不高，容易产生二噁英和呋喃等致癌物质；
②
焚烧产生的飞灰和残渣中富含有毒有害重金属物质，容易造成地下水源污染；
③
焚烧产生大量烟气，碳排放量大。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人发现存在以下缺陷：虽然垃圾焚烧发电既可以处理垃圾，也能为数据中心供电，但是垃圾焚烧会产生大量的有毒物质且能量效率低，会损害人的健康安全，垃圾焚烧产生的富含重金属物质和二噁英得到飞灰属于危险废物且难以处理，会造成严重的二次污染问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种节能型数据中心供能系统及工艺，可以改善垃圾处理在应用于数据中心供能时能量效率低且环保特性差的问题。
[0006]本专利技术的一种能型数据中心供能系统，其技术方案为：包括
[0007]垃圾高温气化装置，用于分解垃圾并将垃圾高温气化形成合成气，且回收余热蒸汽并输送至溴化锂制冷装置；
[0008]溴化锂制冷装置，用于接收余热蒸汽并制得冷量，且将冷量供应给数据中心；
[0009]燃气发电装置，用于接收合成气进行发电，且将电量供应给数据中心。
[0010]通过采用上述技术方案，在数据中心的运作过程中，垃圾高温气化装置可以不断地处理城市、数据中心等垃圾，并持续地形成合成气及余热蒸汽，其中合成气应用于燃气发电装置可以不断地发电，进而满足数据中心IT设备的能耗，同时余热蒸汽应用于溴化锂制冷装置可以不断地制备冷量，进而充当数据中心空调设备的冷源，使得垃圾高温气化装置与数据中心之间存在多元化的供给关系，既可以实现垃圾的无害化和资源化处理，也可以大幅地提升垃圾高温气化装置的能源利用率，且垃圾高温气化装置与数据中心可以就近布置，并降低输电等成本；
[0011]同时垃圾高温气化装置相对于垃圾焚烧装置，处理垃圾的过程中基本不产生二噁英和呋喃等致癌物质，即基本不会对人们的身体健康造成危害，且产生的熔渣主要为玻璃体渣，根据GB/T41015
‑
2021玻璃体渣不属于固体废物且无毒无害，可进一步综合利用。垃圾高温气化装置烟气中的烟尘、SOx、NOx等含量均远低于垃圾焚烧装置，进而可以降低烟气对数据中心正常运作造成的负面影响，且可以延长数据中心的使用寿命。垃圾高温气化装置的综合热效率在35～45％，而垃圾焚烧装置的综合热效率在16～20％，因此也可以大幅提升系统的能量效率。
[0012]较为优选的，所述垃圾高温气化装置包括
[0013]空分工段，用于分离空气中的氧气，并将分理出的氧气输送至气化炉工段；
[0014]气化炉工段，用于促使垃圾与氧气进行高温反应并形成粗合成气与熔渣，且将粗合成气输送至合成气热回收工段；
[0015]合成气热回收工段，用于回收粗合成气内的余热蒸汽。
[0016]通过采用上述技术方案，在系统的运行过程中，垃圾通过相应的输送机构进入气化炉工段的内部，同时空分工段分离出空气中的氧气并将氧气输送至气化炉工段的内部，进而垃圾在气化炉工段的高温环境下进行反应，有机成分在还原性气氛下被彻底分解成以CO和H2为主的合成气，而无机物被高温熔化为主要成分为玻璃体渣的熔渣，再通过合成气热回收工段利用高温的合成气获得余热蒸汽，余热蒸汽输送至溴化锂系统并充当冷源，热回收后的合成气输送至燃气发电装置并充当电源，即可实现利用垃圾同时获得冷源和电源的效果。
[0017]较为优选的，所述垃圾高温气化装置还包括合成气净化工段，所述合成气净化工段用于接收热回收后的粗合成气，并对粗合成气进行洗涤和脱酸，形成净合成气。
[0018]通过采用上述技术方案，合成气净化工段可以在合成气进入燃气发电装置之前对合成气进行洗涤和脱酸，净化后的合成气可以在燃气发电装置内更加稳定地发电，且可以减少对燃气发电装置的损伤。
[0019]较为优选的，所述垃圾高温气化装置还包括玻璃体渣分离工段，所述玻璃体渣分离工段用于通过熔渣的方式制备出玻璃体渣，并将所述玻璃体渣从垃圾高温气化装置中排出。
[0020]通过采用上述技术方案，玻璃体渣分离工段可以由熔渣内提取出玻璃体渣，玻璃体渣可以进一步综合利用，例如作为建筑材料，从而有益于进一步提升资源利用率。
[0021]较为优选的，所述述燃气发电装置包括燃气锅炉或内燃机或燃气轮机。
[0022]通过采用上述技术方案，适用合成气的燃气发电装置种类较多，即适用范围广，且合成气转化为电能的转化率高。
[0023]本专利技术的一种能型数据中心供能工艺，其技术方案为：包括
[0024]将垃圾输送至高温气化装置的气化炉工段内，高温气化装置的空分工段制备氧气并输送至所述气化炉工段内，在气化炉工段的高温环境下进行垃圾的气化，并形成粗合成气与熔渣；
[0025]粗合成气进入高温气化装置的合成气热回收工段，合成气热回收工段回收粗合成气的余热并制得余热蒸汽，余热蒸汽进入溴化锂制冷装置并制备冷量，冷量由溴化锂制冷装置输送至数据中心；
[0026]熔渣进入高温气化装置的玻璃体渣分离工段，玻璃体渣分离工段通过熔渣的方式制备出玻璃体渣，并将所述玻璃体渣从垃圾高温气化装置中排出；
[0027]余热回收后的粗合成气进入垃圾高温气化装置的合成气净化工段进行洗涤，净化后的净合成气进入燃气发电装置进行发电，电量由燃气发电装置输送至数据中心。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]1、空分工段与气化炉工段可以在高温环境下不断地分解垃圾，并通过合成气热回收工段利用高温的合成气获得余热蒸汽，余热蒸汽输送至溴化锂系统并充当数据中心空调系统的冷源，热回收后的合成气输送至燃气发电装置并充当数据中心的电源，使得垃圾高温气化装置与数据中心之间存在多元化的供给关系；
[0030]2、垃圾高温气化装置相对于垃圾焚烧装置，处理垃圾的过程中基本不产生二噁英和呋喃等致癌物质，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能型数据中心供能系统，其特征在于：包括垃圾高温气化装置(1)，用于分解垃圾并将垃圾高温气化形成合成气，且回收余热蒸汽并输送至溴化锂制冷装置(2)；溴化锂制冷装置(2)，用于接收余热蒸汽并制得冷量，且将冷量供应给数据中心(4)；燃气发电装置(3)，用于接收合成气进行发电，且将电量供应给数据中心(4)。2.根据权利要求1所述的节能型数据中心供能系统，其特征在于：所述垃圾高温气化装置(1)包括空分工段(11)，用于分离空气中的氧气，并将分理出的氧气输送至气化炉工段(12)；气化炉工段(12)，用于促使垃圾与氧气进行高温反应并形成粗合成气与熔渣，且将粗合成气输送至合成气热回收工段(13)；合成气热回收工段(13)，用于回收粗合成气内的余热蒸汽。3.根据权利要求1所述的节能型数据中心供能系统，其特征在于：所述垃圾高温气化装置(1)还包括合成气净化工段(14)，所述合成气净化工段(14)用于接收热回收后的粗合成气，并对粗合成气进行洗涤和脱酸，形成净合成气。4.根据权利要求1所述的节能型数据中心供能系统，其特征在于：所述垃圾高温气化装置(1)还包括玻璃体渣分离工段(15)，所述玻璃体渣分离工段(15)用于通过熔渣的方式制备出...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永煌，刘思浩，刘广智，张洪伟，沈志远，吕晋，陈东祥，童彦杰，
申请(专利权)人：武汉天元工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：