一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，包括由燃气锅炉、气化炉、过热器、空气预热器以及空气入口构成高温烟气回路，由太阳能光热集热装置、桨叶式烘焙装置、蒸发器、短距离换热器构成导热油循环回路，由同轴套管、增压泵、蒸发器、过热器、燃气锅炉、汽轮机、长距离换热器、空气预热器构成地热水循环回路。本发明专利技术有效利用多种清洁能源进行发电供暖，各系统之间相互协调，实现了能源的梯级利用，可以提高能源利用效率，降低投资成本，满足当前生产生活中用户对热、电等能量的多样需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统


[0001]本专利技术涉及新能源利用
，具体涉及一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统。

技术介绍

[0002]随着社会高速发展，人们对生活品质的要求不断提高，能源的消耗也日益增长。但是随着化石能源的过度使用，不仅使得化石燃料的储量快速减少，而且煤炭等的燃烧对周围环境造成了巨大的污染，严重威胁着人们的生存环境。生物质能、地热能和太阳能都具有分布广泛、成本低廉、清洁环保的特点，这些能源的合理开发利用，对保障世界能源安全，实现可持续发展有重大的战略意义。
[0003]目前以农作物秸杆、木材加工废弃物为燃料的生物质电站锅炉已有很成熟的产业化案例。但是生物质燃料与煤炭相比，单位体积所含热值小，因此需要大面积的储料场，导致土地开发投资大，此外燃料露天储存遇阴雨受潮影响燃烧，严重影响生物质电厂的整体效益。
[0004]地热资源遍布世界各地，采用地热电站既没有燃料运输设备，也没有庞大的锅炉设备，占地面积小且无污染，是一种清洁的能源。但是目前建成的地热电站还很少，主要因为地热水或者水蒸气的温度和压力比较低，因此系统的热效率低，此外地热打井成本过高，导致经济型较差。
[0005]太阳能热发电是太阳能利用的重要方向，光热发电与常规热力发电的工作原理相同，区别在于热源形式不同，太阳能光热发电是利用聚光集热系统，聚集太阳的辐射能，通过光热转换、热电转换，从而实现太阳能的热发电过程。但是太阳能光热发电存在占地面积过大，受季节，日夜影响较大的问题。
专利技术内容
[0006]基于上述现状，本专利技术提出一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统。有效利用多种清洁能源进行发电供暖，各系统之间相互协调，实现了能源的梯级利用，可以提高能源利用效率，降低投资成本，满足当前生产生活中用户对热、电等能量的多样需求。
[0007]为了达到上述技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，包括生物质燃烧系统、太阳能光热系统、地热发电系统和供暖系统；
[0009]所述供暖系统包括短距离换热器和长距离换热器；
[0010]所述生物质燃烧系统包括桨叶式烘焙装置，所述桨叶式烘焙装置的生物质物料出口连接气化炉的生物质物料进口；所述气化炉的燃气出口连接燃气锅炉的燃气进口；所述燃气锅炉的高温烟气出口连接气化炉的高温烟气进口，所述气化炉的高温烟气出口连接过热器的高温烟气进口，所述过热器的高温烟气出口连接短距离换热器的高温烟气进口，所述短距离换热器的高温烟气出口连接空气预热器的高温烟气进口，所述空气预热器包括空
气入口，所述空气预热器的空气出口连接燃气锅炉的空气进口；
[0011]所述太阳能光热系统包括太阳能光热集热装置，所述太阳能光热集热装置的导热油出口连接桨叶式烘焙装置的导热油进口，所述桨叶式烘焙装置的导热油出口连接蒸发器的导热油进口，所述蒸发器的导热油出口连接短距离换热器的导热油进口，所述短距离换热器的导热油出口连接太阳能光热集热装置的导热油进口；
[0012]所述地热发电系统包括同轴套管，所述同轴套管通过增压泵连接蒸发器的水进口，所述蒸发器的水出口连接过热器的水进口，所述过热器的水出口连接燃气锅炉的水进口，所述燃气锅炉的水出口通过汽轮机连接长距离换热器的水进口，所述长距离换热器的水出口连接空气预热器的水进口，所述空气预热器的水出口连接同轴套管，所述汽轮机连接有发电机。
[0013]所述桨叶式烘焙装置的生物质物料进口包括第一螺旋给料机和料斗。
[0014]所述气化炉的生物质物料进口包括第二螺旋给料机。
[0015]所述气化炉包括排渣口。
[0016]所述气化炉的燃气出口和燃气锅炉的燃气进口之间连接有循环风机。
[0017]所述太阳能光热系统包括储热罐，所述储热罐的导热油进口连接太阳能光热集热装置的导热油出口，所述储热罐的储热油出口连接导热油泵，所述导热油泵连接桨叶式烘焙装置的导热油进口，所述储热罐的储热油进口连接短距离换热器的导热油出口。
[0018]所述太阳能光热集热装置的导热油出口、储热罐的导热油进口和桨叶式烘焙装置的导热油进口通过第一三通阀连接，所述第一三通阀和桨叶式烘焙装置之间连接有第二三通阀，所述第二三通阀连接导热油泵；所述储热罐的储热进口、太阳能光热集热装置的导热油进口和短距离换热器的导热油出口通过第三三通阀连接。
[0019]所述短距离换热器包括串联的第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的导热油进口连接蒸发器的导热油出口，所述第一换热器的导热油出口和太阳能光热集热装置的导热油进口，所述第二换热器的高温烟气进口连接过热器的高温烟气出口，所述第二换热器的高温烟气出口连接空气预热器的高温烟气进口。
[0020]所述太阳能光热集热装置下方设置有生物质料仓，所述同轴套管位于生物质料仓下方。
[0021]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0022](1)地热井采用同轴技术，地热水完全在封闭的系统内循环，不会造成对环境的污染；
[0023](2)温度较低的地热能作为发电循环工质的低温热源，温度高的生物质锅炉作为发电循环工质的高温热源，采用常见的太阳能作为中间热源，地热井出来的饱和水蒸气经过太阳能以及生物质锅炉加热到过热状态，提高了机组发电系统的热效率，实现连续、稳定、高效发电；
[0024](3)利用太阳能光热集热系统产生的高温导热油对生物质物料进行烘焙预处理，促进生物质发生交联与碳化反应，使得后续气化反应得到的生物质焦产率显著提升，利用燃气锅炉高温烟气加热烘焙后的生物质进行热解碳化反应，可提高生物质燃料品质，使单位体积所含热值提高；
[0025](4)将汽轮机排除的乏汽进行余热回收产生高温热水进入远距离供暖用户，冷凝
后的高温水与空气预热器进行换热，最后回入地热井；经过太阳能光热集热系统产生的高温导热油先进入桨叶式烘焙反应器，然后加热低温地热水，最后进入长距离换热器中参与换热提供供暖热水；生物质燃气锅炉产生的高温烟气先进入气化炉中加热生物质物料，然后加热低温地热水，最后进入第二换热器中参与换热提供供暖热水。三个供能模块集于一个系统，系统内部协同匹配，实现了能量的梯级利用，提高能源利用效率；
[0026](5)在生物质物料储存场地上方设置太阳能光热集热装置，可以避免生物质物料遭受雨水淋湿，同时在储存场地下方打地热井，提高土地使用率，降低场地投资成本。
附图说明
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]图1为本专利技术结构示意图。
[0029]图2为本专利技术生物质料仓结构示意图。
具体实施方式
[0030]如图1所示，一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，包括生物质燃烧系统、太阳能光热系统、地热发电系统和供暖系统；
[0031]所述供暖系统包括短距离换热器和长距离换热器14，所述短距离换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，其特征在于：包括生物质燃烧系统、太阳能光热系统、地热发电系统和供暖系统；所述供暖系统包括短距离换热器和长距离换热器；所述生物质燃烧系统包括桨叶式烘焙装置，所述桨叶式烘焙装置的生物质物料出口连接气化炉的生物质物料进口；所述气化炉的燃气出口连接燃气锅炉的燃气进口；所述燃气锅炉的高温烟气出口连接气化炉的高温烟气进口，所述气化炉的高温烟气出口连接过热器的高温烟气进口，所述过热器的高温烟气出口连接短距离换热器的高温烟气进口，所述短距离换热器的高温烟气出口连接空气预热器的高温烟气进口，所述空气预热器包括空气入口，所述空气预热器的空气出口连接燃气锅炉的空气进口；所述太阳能光热系统包括太阳能光热集热装置，所述太阳能光热集热装置的导热油出口连接桨叶式烘焙装置的导热油进口，所述桨叶式烘焙装置的导热油出口连接蒸发器的导热油进口，所述蒸发器的导热油出口连接短距离换热器的导热油进口，所述短距离换热器的导热油出口连接太阳能光热集热装置的导热油进口；所述地热发电系统包括同轴套管，所述同轴套管通过增压泵连接蒸发器的水进口，所述蒸发器的水出口连接过热器的水进口，所述过热器的水出口连接燃气锅炉的水进口，所述燃气锅炉的水出口通过汽轮机连接长距离换热器的水进口，所述长距离换热器的水出口连接空气预热器的水进口，所述空气预热器的水出口连接同轴套管，所述汽轮机连接有发电机。2.根据权利要求1所述的一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，其特征在于：所述桨叶式烘焙装置的生物质物料进口包括第一螺旋给料机和料斗。3.根据权利要求1所述的一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠贵冬，王俊逸，李龙，
申请(专利权)人：双良节能系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：