CN108765199B - 一种分布式能源系统及运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主动高效环保型分布式能源系统及运行方法，属于分布式能源领域。目前分布式能源系统的缺点是仅仅在分布式能源系统上进行了变革，未将能源系统与周边环境有机结合起来，形成综合高效环保的能源系统。本发明将分布式能源系统和用能系统形成有机的整体，建立起互动互联，高效环保的新型能源系统。将分布式能源系统与外部系统形成一个整体，从大系统考虑节能环保难题；分布式能源系统主动为外部系统提供能量和超临界水、超临界二氧化碳等高品质的物质，解决了企业单独处理高污染工业废料成本高等问题。

Description

一种分布式能源系统及运行方法
技术领域
本发明涉及一种主动高效环保型分布式能源系统及运行方法，属于分布式能源领域。
背景技术
分布式能源系统能够在负荷中心就近实现能源供应，综合能源利用效率在70%以上，是能源高效利用的重要方式。目前分布式能源系统的发展主要有两个阶段：第一阶段主要是满足用能用户的用能需求阶段，如申请号为201621240087.0的中国专利；第二阶段是不但满足用户的用能需求，更进一步的考虑能源系统本身的高效和环保。以上两个阶段的缺点是仅仅在分布式能源系统上进行了变革，未将能源系统与周边环境有机结合起来，形成综合高效环保的能源系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的主动高效环保型分布式能源系统及运行方法，将分布式能源系统和用能系统形成有机的整体，建立起互动互联，高效环保的新型能源系统。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种主动高效环保型分布式能源系统，其特征在于，包括分布式能源设备、烟气分离设备、二氧化碳设备、二氧化碳驱油设备、高温中压蒸汽设备、压差发电设备、热用户、超临界水氧化设备、二氧化碳解析后剩余残留物设备、无污染工业产品设备、氧气设备、超临界二氧化碳设备、超临界二氧化碳萃取设备和高污染工业废料设备；所述分布式能源设备、烟气分离设备、二氧化碳设备和二氧化碳驱油设备依次连接；所述分布式能源设备还与高温中压蒸汽设备连接，所述高温中压蒸汽设备分别与压差发电设备和超临界水氧化设备连接，所述压差发电设备与热用户连接；所述烟气分离设备还与氧气设备连接，所述氧气设备与超临界水氧化设备连接；所述超临界水氧化设备、二氧化碳解析后剩余残留物设备和无污染工业产品设备依次连接；所述二氧化碳设备与超临界二氧化碳设备连接，所述超临界二氧化碳设备与超临界二氧化碳萃取设备连接，所述超临界二氧化碳萃取设备与二氧化碳解析后剩余残留物设备连接；所述高污染工业废料设备也与超临界二氧化碳萃取设备连接。结构设计合理，将分布式能源设备与外部系统设备相结合，形成一个整体，互联互补、相互促进。
进一步而言，所述烟气分离设备上设置有气体排出口，所述气体排出口用于排放无污染气体。烟气分离设备中的无污染气体可直接排放到大气中。
进一步而言，所述烟气分离设备与分布式能源设备之间连通有水管，所述水管用于将烟气分离设备中产生的水排入分布式能源设备中。
一种如上所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法如下：
（1）将分布式能源设备与外部系统进行关联，建立起利用能量互动、污染物处理互联的系统；
（2）分布式能源设备主动的为外部系统提供能量和物质，并接收外部系统产生的难处理的材料；
（3）利用相关技术处理外部系统产生的高污染工业废料，提高整个系统的环保性能；
（4）利用相关技术提高整个系统的效率。
外部系统指能源站辐射半径内的系统；分布式能源设备主动的为外部系统提供电力、热力、超临界水、超临界二氧化碳、氧气等能量和物质，并接收外部系统产生的高污染工业废料等难处理的材料。
进一步而言，所述运行方法的过程如下：分布式能源设备产生的烟气进入烟气分离设备中，在烟气分离设备中，烟气中的二氧化碳被分离出来并进入二氧化碳设备中，二氧化碳设备中的气体进入二氧化碳驱油设备中，用于二氧化碳驱油；同时，分布式能源设备产生的高温中压蒸汽进入高温中压蒸汽设备中，高温中压蒸汽设备中一部分蒸汽通过压差发电设备中的压差发电技术对热用户提供能量，另一部分蒸汽进入超临界水氧化设备中，通过超临界水氧化技术进行处理；同时，烟气分离设备中产生的氧气进入氧气设备，为超临界水氧化设备提供氧源；二氧化碳设备中的气体进入超临界二氧化碳设备中，通过温度和压力调控形成超临界二氧化碳，并进入超临界二氧化碳萃取设备中，通过二氧化碳萃取技术进行处理，之后，得到的剩余残留物进入二氧化碳解析后剩余残留物设备中，与超临界水氧化设备中得到的剩余残留物一同进入无污染工业产品设备中。分布式能源设备与外部系统形成一个整体，考虑了节能环保问题，良性循环。
进一步而言，高污染工业废料设备中的高污染工业废料也进入超临界二氧化碳萃取设备中进行处理。
进一步而言，烟气分离设备中产生的氮气通过气体排出口直接排出。
进一步而言，烟气分离设备中产生的水或水汽通过水管进入分布式能源设备中。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、将分布式能源系统与外部系统形成一个整体，从大系统考虑节能环保难题。
2、分布式能源系统主动为外部系统提供能量和超临界水、超临界二氧化碳等高品质的物质。
3、解决了企业单独处理高污染工业废料成本高等问题。
附图说明
图1是本发明实施例中现有的分布式能源系统的关系示意图。
图2是本发明实施例中主动高效环保型分布式能源系统的关系示意图。
图3是本发明实施例中主动高效环保型分布式能源系统的结构示意图。
图中：分布式能源设备1、烟气分离设备2、二氧化碳设备3、二氧化碳驱油设备4、高温中压蒸汽设备5、压差发电设备6、热用户7、超临界水氧化设备8、二氧化碳解析后剩余残留物设备9、无污染工业产品设备10、氧气设备11、超临界二氧化碳设备12、超临界二氧化碳萃取设备13、高污染工业废料设备14。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例
参见图1，目前，分布式能源系统的发展主要有两个阶段：第一阶段主要是满足用能用户的用能需求阶段；第二阶段是不但满足用户的用能需求，更进一步的考虑能源系统本身的高效和环保。以上两个阶段的缺点是仅仅在分布式能源系统上进行了变革，未将能源系统与周边环境有机结合起来，形成综合高效环保的能源系统。
参见图2、图3，本发明中的主动高效环保型分布式能源系统，包括分布式能源设备1、烟气分离设备2、二氧化碳设备3、二氧化碳驱油设备4、高温中压蒸汽设备5、压差发电设备6、热用户7、超临界水氧化设备8、二氧化碳解析后剩余残留物设备9、无污染工业产品设备10、氧气设备11、超临界二氧化碳设备12、超临界二氧化碳萃取设备13和高污染工业废料设备14。
分布式能源设备1、烟气分离设备2、二氧化碳设备3和二氧化碳驱油设备4依次连接；分布式能源设备1还与高温中压蒸汽设备5连接，高温中压蒸汽设备5分别与压差发电设备6和超临界水氧化设备8连接，压差发电设备6与热用户7连接；烟气分离设备2还与氧气设备11连接，氧气设备11与超临界水氧化设备8连接；超临界水氧化设备8、二氧化碳解析后剩余残留物设备9和无污染工业产品设备10依次连接；二氧化碳设备3与超临界二氧化碳设备12连接，超临界二氧化碳设备12与超临界二氧化碳萃取设备13连接，超临界二氧化碳萃取设备13与二氧化碳解析后剩余残留物设备9连接；高污染工业废料设备14也与超临界二氧化碳萃取设备13连接。
烟气分离设备2上设置有气体排出口，气体排出口用于排放无污染气体。烟气分离设备2与分布式能源设备1之间连通有水管，水管用于将烟气分离设备2中产生的水排入分布式能源设备1中。
上述主动高效环保型分布式能源系统的运行方法如下：
（1）将分布式能源设备1与外部系统进行关联，建立起利用能量互动、污染物处理互联的系统；
（2）分布式能源设备1主动的为外部系统提供能量和物质，并接收外部系统产生的难处理的材料；
（3）利用相关技术处理外部系统产生的高污染工业废料，提高整个系统的环保性能；
（4）利用相关技术提高整个系统的效率。
具体运行过程如下：分布式能源设备1产生的烟气进入烟气分离设备2中，在烟气分离设备2中，烟气中的二氧化碳被分离出来并进入二氧化碳设备3中，二氧化碳设备3中的气体进入二氧化碳驱油设备4中，用于二氧化碳驱油；同时，分布式能源设备1产生的高温中压蒸汽进入高温中压蒸汽设备5中，高温中压蒸汽设备5中一部分蒸汽通过压差发电设备6中的压差发电技术对热用户7提供能量，另一部分蒸汽进入超临界水氧化设备8中，通过超临界水氧化技术进行处理；同时，烟气分离设备2中产生的氧气进入氧气设备11，为超临界水氧化设备8提供氧源；二氧化碳设备3中的气体进入超临界二氧化碳设备12中，通过温度和压力调控形成超临界二氧化碳，并进入超临界二氧化碳萃取设备13中，通过二氧化碳萃取技术进行处理，之后，得到的剩余残留物进入二氧化碳解析后剩余残留物设备9中，与超临界水氧化设备8中得到的剩余残留物一同进入无污染工业产品设备10中。
高污染工业废料设备14中的高污染工业废料也进入超临界二氧化碳萃取设备13中进行处理。烟气分离设备2中产生的氮气通过气体排出口直接排出。烟气分离设备2中产生的水或水汽通过水管进入分布式能源设备1中。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种主动高效环保型分布式能源系统，其特征在于，包括分布式能源设备、烟气分离设备、二氧化碳设备、二氧化碳驱油设备、高温中压蒸汽设备、压差发电设备、热用户、超临界水氧化设备、二氧化碳解析后剩余残留物设备、无污染工业产品设备、氧气设备、超临界二氧化碳设备、超临界二氧化碳萃取设备和高污染工业废料设备；所述分布式能源设备、烟气分离设备、二氧化碳设备和二氧化碳驱油设备依次连接；所述分布式能源设备还与高温中压蒸汽设备连接，所述高温中压蒸汽设备分别与压差发电设备和超临界水氧化设备连接，所述压差发电设备与热用户连接；所述烟气分离设备还与氧气设备连接，所述氧气设备与超临界水氧化设备连接；所述超临界水氧化设备、二氧化碳解析后剩余残留物设备和无污染工业产品设备依次连接；所述二氧化碳设备与超临界二氧化碳设备连接，所述超临界二氧化碳设备与超临界二氧化碳萃取设备连接，所述超临界二氧化碳萃取设备与二氧化碳解析后剩余残留物设备连接；所述高污染工业废料设备也与超临界二氧化碳萃取设备连接；所述烟气分离设备上设置有气体排出口，所述气体排出口用于排放无污染气体；所述烟气分离设备与分布式能源设备之间连通有水管，所述水管用于将烟气分离设备中产生的水排入分布式能源设备中。
2.一种如权利要求1所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法如下：
（1）将分布式能源设备与外部系统进行关联，建立起利用能量互动、污染物处理互联的系统；
（2）分布式能源设备主动的为外部系统提供能量和物质，并接收外部系统产生的难处理的材料；
（3）处理外部系统产生的高污染工业废料。
3.根据权利要求2所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法的过程如下：分布式能源设备产生的烟气进入烟气分离设备中，在烟气分离设备中，烟气中的二氧化碳被分离出来并进入二氧化碳设备中，二氧化碳设备中的气体进入二氧化碳驱油设备中，用于二氧化碳驱油；同时，分布式能源设备产生的高温中压蒸汽进入高温中压蒸汽设备中，高温中压蒸汽设备中一部分蒸汽通过压差发电设备中的压差发电技术对热用户提供能量，另一部分蒸汽进入超临界水氧化设备中，通过超临界水氧化技术进行处理；同时，烟气分离设备中产生的氧气进入氧气设备，为超临界水氧化设备提供氧源；二氧化碳设备中的气体进入超临界二氧化碳设备中，通过温度和压力调控形成超临界二氧化碳，并进入超临界二氧化碳萃取设备中，通过二氧化碳萃取技术进行处理，之后，得到的剩余残留物进入二氧化碳解析后剩余残留物设备中，与超临界水氧化设备中得到的剩余残留物一同进入无污染工业产品设备中。
4.根据权利要求3所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，高污染工业废料设备中的高污染工业废料也进入超临界二氧化碳萃取设备中进行处理。
5.根据权利要求3所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，烟气分离设备中产生的氮气通过气体排出口直接排出。
6.根据权利要求3所述的主动高效环保型分布式能源系统的运行方法，其特征在于，烟气分离设备中产生的水或水汽通过水管进入分布式能源设备中。
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