CN106091380B - 一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统 - Google Patents

一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，属于资源与环境技术领域。该生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，包括生物质锅炉设备管路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路。该系统将吸收式制冷和有机朗肯循环有机地结合起来，将生物质燃烧热能有效地利用起来，在提供电能的同时还能提供热量和冷量，在提高能源利用率的同时实现了能量的梯级利用，解决了传统生物质燃烧利热能利用率低的问题。

Description

一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电 联供系统
技术领域
本发明涉及一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，属于资源与环境技术领域。
背景技术
生物质资源主要指农业及林产业废弃物、畜牧养殖业粪便及城市含有可燃成分的固体废物。我国有丰富的生物质资源，农业生物资源量可达38亿吨标煤/年，畜禽粪便可达10亿吨标煤/年，林业生物资源9亿吨标煤/年，固体废弃物8亿吨标煤/年。因生物质能的利用水平较低，导致我国大量生物质被随意丢弃，沦为环害物质，据统计仅稻草丢弃量便高达7亿吨，林产业废弃物近2亿吨，尚有大量的稻壳、秸秆等农业废弃物要么被随意丢弃，或是被在田间地头露天焚烧，对大气造成极大污染。鉴于生物质能利用的环保特性，以及生物质的高效提值利用还可惠及广大农民群众，我国政府高度重视生物质能产业的发展，并提出根据我国经济社会发展需要和生物质能利用技术状况，重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。近年来，在国家一系列政策鼓励下，我国生物质固体成型燃料技术得到明显的进展, 生物质固体成型燃料生产企业也迅速增多，截止2013年底, 国内已有160余家生物质固体成型（主要是颗粒）燃料生产企业，生产能力约146.6万吨/年。
目前，这些生物质固体成型燃料主要用作链条炉燃料生产蒸汽或热水，为生产工艺或居民供应蒸汽或采暖、生活热水。生物质燃料燃烧热能发电技术已十分成熟，我国已经建成多个生物质发电站，2015年的装机容量已达到13GW，预计2020年将达到30GW。这些电站均采用以水为工质的朗肯循环技术（Steam Rankine Cycle, SRC），装机容量均在10MW以上，普遍存在建设成本高、燃料严重短缺、年年亏损的问题。随着我国生物质燃料燃烧热能发电项目的日益增多，提高生物质燃烧热能利用率问题已成为亟待解决的问题。中低温热能驱动有机朗肯循环（ORC）系统具有结构简单、可靠性高、运行维护费用低及效率高等优点，且基于ORC循环的冷热电联供系统更具有效率高、运行维护费用低等诸多优点，因此，本发明提出一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，能够大幅提高生物质燃料的能源利用率，有望成为解决国家能源紧缺的重要技术措施。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统。该系统将吸收式制冷和有机朗肯循环有机地结合起来，将生物质燃烧热能有效地利用起来，在提供电能的同时还能提供热量和冷量，在提高能源利用率的同时实现了能量的梯级利用，解决了传统生物质燃烧利热能利用率低的问题。本发明通过以下技术方案实现。
一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，包括生物质锅炉设备管路、导热油循环回路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路；
所述生物质锅炉设备管路由烟气预热器7、鼓风机17、生物质导热油锅炉18、空气预热器19、引风机20、烟囱21以及将它们连接的管道组成，鼓风机17空气出口与空气预热器1冷空气进口连接，空气预热器19热空气出口与生物质导热油锅炉18空气进口连接，生物质导热油锅炉18烟气出口与烟气预热器7进口连接，烟气预热器7烟气出口与空气预热器19烟气进口连接，空气预热器19烟气出口与引风机20烟气进口连接，引风机20烟气出口与烟囱21进口连接；
所述导热油循环回路由发生器1、热水加热器5、导热油泵6、烟气预热器7、过热器8、生物质导热油锅炉18以及将它们连接的管道组成，导热油泵6出口经阀门与烟气预热器7低温端进口连接，烟气预热器7高温端出口与生物质导热油锅炉18进口连接，生物质导热油锅炉18出口与过热器8进口连接，过热器8出口经阀门与发生器1导热油进口连接，发生器1导热油出口经阀门与热水加热器5进口连接，热水加热器5出口与导热油泵6进口连接；
所述吸收式有机朗肯循环回路由发生器1、精馏段2、回流冷凝器3、气液分离器4、过热器8、透平9、发电机10、供冷冷却器11、压缩机12、吸收器13、溶液热交换器14、浓溶液储液罐15、溶液泵16、转换阀I30、转换阀II31以及将它们连接的管道组成，溶液泵16出口浓溶液分两路，一路（非冬季供暖季节开启）经转换阀I30与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀II31与发生器1进口连接，另一路经阀门与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与经阀门与发生器1浓溶液进口连接，浓溶液在发生器1中反应后出口分两路，一路为发生器1稀溶液出口与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与吸收器13进口连接，另一路为发生器1蒸气出口与精馏段2连接，精馏段2出口与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口与气液分离器4进口连接，气液分离器4液体出口与精馏段2连接，气液分离器4气体出口与过热器8入口连接，过热器8出口经阀门与透平9进口连接，透平9乏汽出口与供冷冷却器11进口连接，供冷冷却器11出口与压缩机12进口连接，压缩机12出口与吸收器13进口连接，吸收器13浓溶液出口与浓溶液储液罐15进口连接，浓溶液储液罐15出口经阀门与溶液泵16进口连接。
所述生活热水管路由热水加热器5、热水预热器22、热水储水箱27，冷水补水箱28、生活用水水泵29、阀门以及将它们连接的管道组成，冷水上水与冷水补水箱28进口连接，冷水补水箱28出口经阀门与生活用水水泵29进口连接，生活用水水泵29出口与热水预热器22冷水端进口连接，热水预热器22出口与热水加热器5进口连接，热水加热器5热水出口与热水储水箱27进口连接；
所述采暖供水管路由转换阀III32、转换阀IV33、冬季供暖回水管、冬季供暖供水管以及将它们连接的管道组成，冬季供暖回水管经转换阀III32与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀IV33与冬季供暖供水管连接；
所述冷却闭环循环回路由辅助冷却器23、闭环循环泵24、阀门以及将它们连接的管道组成，闭环循环泵24出口经阀门与吸收器13低温冷却水进口连接，吸收器13高温冷却水出口与热水预热器22进口连接，热水预热器22出口与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口经阀门与闭环循环泵24进口连接；
所述冷却水循环回路包括冷却水循环泵25、冷却塔26、阀门以及将它们连接的管道组成，冷却水循环泵25出口经阀门与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口与冷却塔26上端布水管连接，冷却塔26出口与冷却水循环泵25进口连接。
所述发生器1和吸收器13采用螺旋管或内螺纹螺旋管。
所述混合循环工质为R124-DMAC、R124-DMEU、R134a-DMF、R134a-DMAC或R22-DMEU。
所述DMAC、DMEU、DMF吸收剂加入纳米CuO、纳米Al2O3、纳米SiO2或CNT纳米粒子。
该生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统工作原理为：
（1）导热油循环回路：导热油通过导热油泵6进入到烟气预热器7中，在烟气预热器7预热到指定温度进入到生物质导热油锅炉18，进行加热并加热到指定温度，从生物质导热油锅炉18出来的导热油进入过热器8对从气液分离器4来的气体循环工质进行加热，从过热器8出来的导热油进入发生器1对吸收器13中的浓溶液进行加热，从发生器1出来的导热油进入热水加热器5对从热水预热器22来的生活热水进行加热，从热水加热器5出来的导热油进入导热油泵6完成循环；
（2）吸收式有机朗肯循环回路：从溶液泵16出来的浓溶液（指含循环工质质量浓度较高的溶液）分为两路，一路进入溶液热交换器14对从发生器1出来的稀溶液（指含循环工质质量浓度较低的溶液）进行冷却后进入发生器1，另一路（非供暖季打开转换阀I30、转换阀II31，同时关闭转换阀III32、转换阀IV33）进入回流冷凝器3对从精馏段2出来的工质蒸气进行冷却后进入发生器1，发生器1中浓溶液（指含循环工质质量浓度较高的溶液）受导热油加热后低沸点工质变为蒸气进入精馏段2，发生器1中产生的稀溶液（指含循环工质质量浓度较低的溶液）进入溶液热交换器14被从浓溶液泵16来的浓溶液（指含循环工质质量浓度较高的溶液）冷却后进入吸收器13，从精馏段2出来的循环工质蒸气进入回流冷凝器3进行冷却，从回流冷凝器3出来的循环工质进入气液分离器4进行气液分离，从气液分离器4分离出的液态工质进入精馏段2继续精馏，从气液分离器4分离出的含低沸点循环工质浓度较高的气态部分进入过热器8进行过热，从过热器8出来的过热循环工质进入透平9驱动透平做功，透平带动发电机10进行发电，从透平9出来的低压乏汽进入供冷冷却器11，在供冷冷却器11中进行供冷，从供冷冷却器11出来的低温低压工质进入压缩机12进行加压，加压后的工质进入吸收器13被从溶液热交换器14来的稀溶液（指含循环工质质量浓度较低的溶液）吸收，稀溶液变为浓溶液，从吸收器13出来的浓溶液（指含循环工质质量浓度较高的溶液）进入浓溶液储液罐15，从浓溶液储液罐15出来的浓溶液（指含循环工质质量浓度较高的溶液）进入溶液泵16，完成一个循环。
（3）生活热水管路：冷水上水进入到冷水补水箱28中，然后通过生活用水水泵29进入热水预热器22中预热到指定温度，然后进入到热水加热器5中经导热油加热到指定温度，然后进入热水储水箱27中，热水储水箱27提供热水供应；
（4）采暖供水管路：采暖供水管路中，冬季供暖季节打开转换阀III32、转换阀IV33，同时关闭转换阀I30、转换阀II31，冬季供暖回水管路与转换阀III32连接，从转换阀III32出来的供暖回水进入回流冷凝器3对从精馏段2出来的循环工质蒸气进行冷却并提高回水温度，从回流冷凝器3出来的高温水进入转换阀IV33，从转换阀IV33出来的热水进入冬季供暖供水管进行供暖；
（5）冷却闭环循环回路和冷却水循环回路：冷却闭环循环回路中闭环循环泵24与吸收器13连接，冷却闭环循环回路中的循环冷却工质对吸收器13进行冷却并带走吸收过程产生的热量，从吸收器出来的温度较高的循环冷却工质进入热水预热器22对从生活用水水泵29来的冷水进行预热，从热水预热器22出来的温度较低的工质进入辅助冷却器23进行再度冷却（当生活热水用量较少时，冷却闭环循环回路中工质不能被生活用水冷却到指定温度，此时打开冷却水循环回路），从辅助冷却器23出来的循环工质进入闭环循环泵24，完成一个循环。
本发明的有益效果是：
（1）充分利用了生物质燃料燃烧所释放的能量，发电的同时提供热量和冷量，大大提高了能量的利用率；
（2）采用吸收器替代ORC冷凝器，充分利用吸收剂对透平（或膨胀机）出口膨胀终了循环工质蒸汽的强烈吸收（溶解）作用，大幅降低透平出口压力与膨胀终了工质的温度，增加透平输出轴功，同时实现对外供冷；
（3）采用内螺纹螺旋管内降膜吸收/蒸发强化了吸收器/发生器传热传质过程的技术措施；
（4）对所述吸收式有机朗肯循环系统中吸收剂DMAC、DMEU、DMF加入纳米CuO、纳米Al2O3、纳米SiO2、CNT (多壁碳米管)等纳米粒子强化其吸收性能；
（5）选用生物质颗粒燃料导热油链条炉作为生物质颗粒状成型燃料的燃烧设备，避免有机工质在锅炉中直接受热时可能发生的局部高温分解，且简化锅炉内传热面的布置；
（6）对供冷冷却器出口的工质经压缩机加压后送入吸收器，强化了吸收器内的吸收过程，增大了制冷循环的放气范围；
（7）极大地降低了冷热电联供过程有害物质COX、SOX 的产生与排放；
（8）便于实现个性化的分布式冷热电联供系统，同时其余热源的利用也可以采用本系统。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中：1-发生器，2-精馏段，3-回流冷凝器，4-气液分离器，5-热水加热器，6-导热油泵，7-烟气预热器，8-过热器，9-透平，10-发电机，11-供冷冷却器，12-压缩机，13-吸收器，14-溶液热交换器，15-浓溶液储液罐，16-溶液泵，17-鼓风机，18-生物质导热油锅炉，19-空气预热器，20-引风机，21-烟囱，22-热水预热器，23-辅助冷却器，24-闭环循环泵，25-冷却水循环泵，26-冷却塔，27-热水储水箱，28-冷水补水箱，29-生活用水水泵，30-转换阀I，31-转换阀II，32-转换阀III，33-转换阀IV。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，包括生物质锅炉设备管路、导热油循环回路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路；
所述生物质锅炉设备管路由烟气预热器7、鼓风机17、生物质导热油锅炉18、空气预热器19、引风机20、烟囱21以及将它们连接的管道组成，鼓风机17空气出口与空气预热器1冷空气进口连接，空气预热器19热空气出口与生物质导热油锅炉18空气进口连接，生物质导热油锅炉18烟气出口与烟气预热器7进口连接，烟气预热器7烟气出口与空气预热器19烟气进口连接，空气预热器19烟气出口与引风机20烟气进口连接，引风机20烟气出口与烟囱21进口连接；
所述导热油循环回路由发生器1、热水加热器5、导热油泵6、烟气预热器7、过热器8、生物质导热油锅炉18以及将它们连接的管道组成，导热油泵6出口经阀门与烟气预热器7低温端进口连接，烟气预热器7高温端出口与生物质导热油锅炉18进口连接，生物质导热油锅炉18出口与过热器8进口连接，过热器8出口经阀门与发生器1导热油进口连接，发生器1导热油出口经阀门与热水加热器5进口连接，热水加热器5出口与导热油泵6进口连接；
所述吸收式有机朗肯循环回路由发生器1、精馏段2、回流冷凝器3、气液分离器4、过热器8、透平9、发电机10、供冷冷却器11、压缩机12、吸收器13、溶液热交换器14、浓溶液储液罐15、溶液泵16、转换阀I30、转换阀II31以及将它们连接的管道组成，溶液泵16出口浓溶液分两路，一路（非冬季供暖季节开启）经转换阀I30与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀II31与发生器1进口连接，另一路经阀门与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与经阀门与发生器1浓溶液进口连接，浓溶液在发生器1中反应后出口分两路，一路为发生器1稀溶液出口与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与吸收器13进口连接，另一路为发生器1蒸气出口与精馏段2连接，精馏段2出口与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口与气液分离器4进口连接，气液分离器4液体出口与精馏段2连接，气液分离器4气体出口与过热器8入口连接，过热器8出口经阀门与透平9进口连接，透平9乏汽出口与供冷冷却器11进口连接，供冷冷却器11出口与压缩机12进口连接，压缩机12出口与吸收器13进口连接，吸收器13浓溶液出口与浓溶液储液罐15进口连接，浓溶液储液罐15出口经阀门与溶液泵16进口连接。
所述生活热水管路由热水加热器5、热水预热器22、热水储水箱27，冷水补水箱28、生活用水水泵29、阀门以及将它们连接的管道组成，冷水上水与冷水补水箱28进口连接，冷水补水箱28出口经阀门与生活用水水泵29进口连接，生活用水水泵29出口与热水预热器22冷水端进口连接，热水预热器22出口与热水加热器5进口连接，热水加热器5热水出口与热水储水箱27进口连接；
所述采暖供水管路由转换阀III32、转换阀IV33、冬季供暖回水管、冬季供暖供水管以及将它们连接的管道组成，冬季供暖回水管经转换阀III32与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀IV33与冬季供暖供水管连接；
所述冷却闭环循环回路由辅助冷却器23、闭环循环泵24、阀门以及将它们连接的管道组成，闭环循环泵24出口经阀门与吸收器13低温冷却水进口连接，吸收器13高温冷却水出口与热水预热器22进口连接，热水预热器22出口与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口经阀门与闭环循环泵24进口连接；
所述冷却水循环回路包括冷却水循环泵25、冷却塔26、阀门以及将它们连接的管道组成，冷却水循环泵25出口经阀门与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口与冷却塔26上端布水管连接，冷却塔26出口与冷却水循环泵25进口连接。
生物质锅炉设备管路中锅炉18选用生物质颗粒燃料导热油链条炉，烟气预热器7采用板式换热器，鼓风机17采用离心风机，排烟管路的管道用2mm 热轧钢板焊接而成，用直径为300mm 的钢制烟囱，按照鼓风机17—空气预热器19—生物质导热油锅炉18—烟气预热器7—空气预热器19 —引风机20—烟囱21进口的顺序连接；
导热油循环回路导热油采用稳定性极好的首诺合成导热油Therminol VP-1 ，按照导热油泵6—烟气预热器7—生物质导热油锅炉18—过热器8—发生器1导热油进口连接，发生器1—热水加热器5—导热油泵6进口连接的顺序用热镀锌钢管连接好。
吸收式有机朗肯循环回路中吸收器1采用内螺纹螺旋管内降膜式吸收器，回流冷凝器3采用管壳式换热器，混合循环工质为R124-DMAC，DMAC吸收剂中加入纳米CuO。
实施例2
如图1所示，该生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，包括生物质锅炉设备管路、导热油循环回路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路；；
所述生物质锅炉设备管路由烟气预热器7、鼓风机17、生物质导热油锅炉18、空气预热器19、引风机20、烟囱21以及将它们连接的管道组成，鼓风机17空气出口与空气预热器1冷空气进口连接，空气预热器19热空气出口与生物质导热油锅炉18空气进口连接，生物质导热油锅炉18烟气出口与烟气预热器7进口连接，烟气预热器7烟气出口与空气预热器19烟气进口连接，空气预热器19烟气出口与引风机20烟气进口连接，引风机20烟气出口与烟囱21进口连接；
所述导热油循环回路由发生器1、热水加热器5、导热油泵6、烟气预热器7、过热器8、生物质导热油锅炉18以及将它们连接的管道组成，导热油泵6出口经阀门与烟气预热器7低温端进口连接，烟气预热器7高温端出口与生物质导热油锅炉18进口连接，生物质导热油锅炉18出口与过热器8进口连接，过热器8出口经阀门与发生器1导热油进口连接，发生器1导热油出口经阀门与热水加热器5进口连接，热水加热器5出口与导热油泵6进口连接；
所述吸收式有机朗肯循环回路由发生器1、精馏段2、回流冷凝器3、气液分离器4、过热器8、透平9、发电机10、供冷冷却器11、压缩机12、吸收器13、溶液热交换器14、浓溶液储液罐15、溶液泵16、转换阀I30、转换阀II31以及将它们连接的管道组成，溶液泵16出口浓溶液分两路，一路（非冬季供暖季节开启）经转换阀I30与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀II31与发生器1进口连接，另一路经阀门与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与经阀门与发生器1浓溶液进口连接，浓溶液在发生器1中反应后出口分两路，一路为发生器1稀溶液出口与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与吸收器13进口连接，另一路为发生器1蒸气出口与精馏段2连接，精馏段2出口与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口与气液分离器4进口连接，气液分离器4液体出口与精馏段2连接，气液分离器4气体出口与过热器8入口连接，过热器8出口经阀门与透平9进口连接，透平9乏汽出口与供冷冷却器11进口连接，供冷冷却器11出口与压缩机12进口连接，压缩机12出口与吸收器13进口连接，吸收器13浓溶液出口与浓溶液储液罐15进口连接，浓溶液储液罐15出口经阀门与溶液泵16进口连接。
所述生活热水管路由热水加热器5、热水预热器22、热水储水箱27，冷水补水箱28、生活用水水泵29、阀门以及将它们连接的管道组成，冷水上水与冷水补水箱28进口连接，冷水补水箱28出口经阀门与生活用水水泵29进口连接，生活用水水泵29出口与热水预热器22冷水端进口连接，热水预热器22出口与热水加热器5进口连接，热水加热器5热水出口与热水储水箱27进口连接；
所述采暖供水管路由转换阀III32、转换阀IV33、冬季供暖回水管、冬季供暖供水管以及将它们连接的管道组成，冬季供暖回水管经转换阀III32与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀IV33与冬季供暖供水管连接；
所述冷却闭环循环回路由辅助冷却器23、闭环循环泵24、阀门以及将它们连接的管道组成，闭环循环泵24出口经阀门与吸收器13低温冷却水进口连接，吸收器13高温冷却水出口与热水预热器22进口连接，热水预热器22出口与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口经阀门与闭环循环泵24进口连接；
所述冷却水循环回路包括冷却水循环泵25、冷却塔26、阀门以及将它们连接的管道组成，冷却水循环泵25出口经阀门与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口与冷却塔26上端布水管连接，冷却塔26出口与冷却水循环泵25进口连接。
其中发生器1和吸收器13采用内螺纹螺旋管；锅炉选用生物质颗粒燃料导热油链条炉；混合循环工质为R124-DMEU，DMEU吸收剂加入纳米Al2O3。
实施例3
如图1所示，该生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，包括生物质锅炉设备管路、导热油循环回路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路；；
所述生物质锅炉设备管路由烟气预热器7、鼓风机17、生物质导热油锅炉18、空气预热器19、引风机20、烟囱21以及将它们连接的管道组成，鼓风机17空气出口与空气预热器1冷空气进口连接，空气预热器19热空气出口与生物质导热油锅炉18空气进口连接，生物质导热油锅炉18烟气出口与烟气预热器7进口连接，烟气预热器7烟气出口与空气预热器19烟气进口连接，空气预热器19烟气出口与引风机20烟气进口连接，引风机20烟气出口与烟囱21进口连接；
所述导热油循环回路由发生器1、热水加热器5、导热油泵6、烟气预热器7、过热器8、生物质导热油锅炉18以及将它们连接的管道组成，导热油泵6出口经阀门与烟气预热器7低温端进口连接，烟气预热器7高温端出口与生物质导热油锅炉18进口连接，生物质导热油锅炉18出口与过热器8进口连接，过热器8出口经阀门与发生器1导热油进口连接，发生器1导热油出口经阀门与热水加热器5进口连接，热水加热器5出口与导热油泵6进口连接；
所述吸收式有机朗肯循环回路由发生器1、精馏段2、回流冷凝器3、气液分离器4、过热器8、透平9、发电机10、供冷冷却器11、压缩机12、吸收器13、溶液热交换器14、浓溶液储液罐15、溶液泵16、转换阀I30、转换阀II31以及将它们连接的管道组成，溶液泵16出口浓溶液分两路，一路（非冬季供暖季节开启）经转换阀I30与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀II31与发生器1进口连接，另一路经阀门与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与经阀门与发生器1浓溶液进口连接，浓溶液在发生器1中反应后出口分两路，一路为发生器1稀溶液出口与溶液热交换器14进口连接，溶液热交换器14出口与吸收器13进口连接，另一路为发生器1蒸气出口与精馏段2连接，精馏段2出口与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口与气液分离器4进口连接，气液分离器4液体出口与精馏段2连接，气液分离器4气体出口与过热器8入口连接，过热器8出口经阀门与透平9进口连接，透平9乏汽出口与供冷冷却器11进口连接，供冷冷却器11出口与压缩机12进口连接，压缩机12出口与吸收器13进口连接，吸收器13浓溶液出口与浓溶液储液罐15进口连接，浓溶液储液罐15出口经阀门与溶液泵16进口连接。
所述生活热水管路由热水加热器5、热水预热器22、热水储水箱27，冷水补水箱28、生活用水水泵29、阀门以及将它们连接的管道组成，冷水上水与冷水补水箱28进口连接，冷水补水箱28出口经阀门与生活用水水泵29进口连接，生活用水水泵29出口与热水预热器22冷水端进口连接，热水预热器22出口与热水加热器5进口连接，热水加热器5热水出口与热水储水箱27进口连接；
所述采暖供水管路由转换阀III32、转换阀IV33、冬季供暖回水管、冬季供暖供水管以及将它们连接的管道组成，冬季供暖回水管经转换阀III32与回流冷凝器3进口连接，回流冷凝器3出口经转换阀IV33与冬季供暖供水管连接；
所述冷却闭环循环回路由辅助冷却器23、闭环循环泵24、阀门以及将它们连接的管道组成，闭环循环泵24出口经阀门与吸收器13低温冷却水进口连接，吸收器13高温冷却水出口与热水预热器22进口连接，热水预热器22出口与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口经阀门与闭环循环泵24进口连接；
所述冷却水循环回路包括冷却水循环泵25、冷却塔26、阀门以及将它们连接的管道组成，冷却水循环泵25出口经阀门与辅助冷却器23进口连接，辅助冷却器23出口与冷却塔26上端布水管连接，冷却塔26出口与冷却水循环泵25进口连接。
其中发生器1和吸收器13采用内螺纹螺旋管；锅炉选用生物质颗粒燃料导热油链条炉；混合循环工质为R134a-DMF，DMF吸收剂加入纳米SiO2。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，其特征在于：包括生物质锅炉设备管路、导热油循环回路、吸收式有机朗肯循环回路、生活热水管路、采暖供水管路、冷却闭环循环回路和冷却水循环回路；
所述生物质锅炉设备管路由烟气预热器（7）、鼓风机（17）、生物质导热油锅炉（18）、空气预热器（19）、引风机（20）、烟囱（21）以及将它们连接的管道组成，鼓风机（17）空气出口与空气预热器（19）冷空气进口连接，空气预热器（19）热空气出口与生物质导热油锅炉（18）空气进口连接，生物质导热油锅炉（18）烟气出口与烟气预热器（7）进口连接，烟气预热器（7）烟气出口与空气预热器（19）烟气进口连接，空气预热器（19）烟气出口与引风机（20）烟气进口连接，引风机（20）烟气出口与烟囱（21）进口连接；
所述导热油循环回路由发生器（1）、热水加热器（5）、导热油泵（6）、烟气预热器（7）、过热器（8）、生物质导热油锅炉（18）以及将它们连接的管道组成，导热油泵（6）出口经阀门与烟气预热器（7）低温端进口连接，烟气预热器（7）高温端出口与生物质导热油锅炉（18）进口连接，生物质导热油锅炉（18）出口与过热器（8）进口连接，过热器（8）出口经阀门与发生器（1）导热油进口连接，发生器（1）导热油出口经阀门与热水加热器（5）进口连接，热水加热器（5）出口与导热油泵（6）进口连接；
所述吸收式有机朗肯循环回路由发生器（1）、精馏段（2）、回流冷凝器（3）、气液分离器（4）、过热器（8）、透平（9）、发电机（10）、供冷冷却器（11）、压缩机（12）、吸收器（13）、溶液热交换器（14）、浓溶液储液罐（15）、溶液泵（16）、转换阀I（30）、转换阀II（31）以及将它们连接的管道组成，溶液泵（16）出口浓溶液分两路，一路经转换阀I（30）与回流冷凝器（3）进口连接，回流冷凝器（3）出口经转换阀II（31）与发生器（1）进口连接，另一路经阀门与溶液热交换器（14）进口连接，溶液热交换器（14）出口与经阀门与发生器（1）浓溶液进口连接，浓溶液在发生器1中反应后出口分两路，一路为发生器（1）稀溶液出口与溶液热交换器（14）进口连接，溶液热交换器（14）出口与吸收器（13）进口连接，另一路为发生器（1）蒸气出口与精馏段（2）连接，精馏段（2）出口与回流冷凝器（3）进口连接，回流冷凝器（3）出口与气液分离器（4）进口连接，气液分离器（4）液体出口与精馏段（2）连接，气液分离器（4）气体出口与过热器（8）入口连接，过热器（8）出口经阀门与透平（9）进口连接，透平（9）乏汽出口与供冷冷却器（11）进口连接，供冷冷却器（11）出口与压缩机（12）进口连接，压缩机（12）出口与吸收器（13）进口连接，吸收器（13）浓溶液出口与浓溶液储液罐（15）进口连接，浓溶液储液罐（15）出口经阀门与溶液泵（16）进口连接；
所述生活热水管路由热水加热器（5）、热水预热器（22）、热水储水箱（27），冷水补水箱（28）、生活用水水泵（29）、阀门以及将它们连接的管道组成，冷水上水与冷水补水箱（28）进口连接，冷水补水箱（28）出口经阀门与生活用水水泵（29）进口连接，生活用水水泵（29）出口与热水预热器（22）冷水端进口连接，热水预热器（22）出口与热水加热器（5）进口连接，热水加热器（5）热水出口与热水储水箱（27）进口连接；
所述采暖供水管路由转换阀III（32）、转换阀IV（33）、冬季供暖回水管、冬季供暖供水管以及将它们连接的管道组成，冬季供暖回水管经转换阀III（32）与回流冷凝器（3）进口连接，回流冷凝器（3）出口经转换阀IV（33）与冬季供暖供水管连接；
所述冷却闭环循环回路由辅助冷却器（23）、闭环循环泵（24）、阀门以及将它们连接的管道组成，闭环循环泵（24）出口经阀门与吸收器（13）低温冷却水进口连接，吸收器（13）高温冷却水出口与热水预热器（22）进口连接，热水预热器（22）出口与辅助冷却器（23）进口连接，辅助冷却器（23）出口经阀门与闭环循环泵（24）进口连接；
所述冷却水循环回路包括冷却水循环泵（25）、冷却塔（26）、阀门以及将它们连接的管道组成，冷却水循环泵（25）出口经阀门与辅助冷却器（23）进口连接，辅助冷却器（23）出口与冷却塔（26）上端布水管连接，冷却塔（26）出口与冷却水循环泵（25）进口连接；
所述发生器（1）和吸收器（13）采用螺旋管或内螺纹螺旋管。
混合循环工质为R124-DMAC、R124-DMEU、R134a-DMF、R134a-DMAC或R22-DMEU。
2.根据权利要求1所述的生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统，其特征在于：所述DMAC、DMEU、DMF加入纳米CuO、纳米Al2O3、纳米SiO2或CNT纳米粒子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107504823B (zh) * 2016-12-30 2019-01-11 华北水利水电大学 一种基于降膜蒸发器的有机朗肯循环余热发电系统
CN107060931A (zh) * 2017-06-28 2017-08-18 山西大学 一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统
CN110486989B (zh) * 2019-08-27 2021-02-02 安徽省智慧产业研究院股份有限公司 一种生物质气化炉冷电联产系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4458493A (en) * 1982-06-18 1984-07-10 Ormat Turbines, Ltd. Closed Rankine-cycle power plant utilizing organic working fluid
CN101815903A (zh) * 2007-05-29 2010-08-25 Utc电力公司 郎肯循环发电装置热源控制装置
CN102168588A (zh) * 2011-03-21 2011-08-31 昆明理工大学 基于有机介质朗肯循环的生物质热能发电系统
GB2485162A (en) * 2010-11-02 2012-05-09 Energetix Genlec Ltd Modular heating system
CN103148674A (zh) * 2013-01-27 2013-06-12 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 一种天然气等压液化装置
CN104088678A (zh) * 2014-05-13 2014-10-08 昆明理工大学 分布式生物质与有机朗肯循环联合发电、炭热多联产系统和方法
CN205980316U (zh) * 2016-07-29 2017-02-22 昆明理工大学 一种吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4458493A (en) * 1982-06-18 1984-07-10 Ormat Turbines, Ltd. Closed Rankine-cycle power plant utilizing organic working fluid
CN101815903A (zh) * 2007-05-29 2010-08-25 Utc电力公司 郎肯循环发电装置热源控制装置
GB2485162A (en) * 2010-11-02 2012-05-09 Energetix Genlec Ltd Modular heating system
CN102168588A (zh) * 2011-03-21 2011-08-31 昆明理工大学 基于有机介质朗肯循环的生物质热能发电系统
CN103148674A (zh) * 2013-01-27 2013-06-12 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 一种天然气等压液化装置
CN104088678A (zh) * 2014-05-13 2014-10-08 昆明理工大学 分布式生物质与有机朗肯循环联合发电、炭热多联产系统和方法
CN205980316U (zh) * 2016-07-29 2017-02-22 昆明理工大学 一种吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统

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