CN207455694U - 燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，包括燃气轮机、换热器、储气罐、温室大棚、储热水箱、循环水泵和热用户，燃气轮机与换热器的气侧入口连通，换热器的气侧出口与储气罐连通，储气罐与温室大棚连通，换热器的气侧出口与储气罐之间的设置有二号阀门，储气罐与温室大棚之间设置有三号阀门；换热器的水侧、储热水箱、热用户和循环水泵依次连接形成闭合回路。本实用新型充分提高燃气分布式系统的能量利用效率，并且实现燃气分布式系统的CO2减排和利用，具有较高的实际运用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于能源利用领域，具体涉及一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统。
背景技术
分布式供能系统是一种位于或临近于负荷中心的，直接向用户提供各种形式能量的中小型终端供能系统，相较于传统的集中式能源生产及输配系统，它更便于实现能源的梯级利用，实现能源的高效率使用，并且避免集中式供能系统的输配损失。燃气分布式能源系统是一种以燃气轮机为核心，溴化锂机组或其它储热、蓄冷部件为辅助设备的冷热电联产供能系统，适用于有较低品位冷热产品需求的具有一定规模的工业园区或建筑群。
温室大棚环境中，为了保持室内温度，大棚一般都是封闭的，因此大棚内作物进行光合作用所需的CO2基本上是处于较低浓度水平。为了使作物茁壮成长，提高产量，需要及时对温室大棚补充CO2气肥，使之处于较合适浓度水平。在我国，CO2气肥增施技术已推广许多年。目前，CO2气肥生产技术主要有高压CO2液体气肥、干冰、固体颗粒气肥、碳酸氢铵、沼气燃烧等。
燃料在燃气轮机内做功后产生200-300℃的烟气，其中90%以上的烟气成分为CO2，因此将以燃气轮机为核心的燃气分布式供能系统与温室大棚CO2气肥增施耦合利用不仅仅能实现能量的梯级利用，提高能量的使用率，同时也能对烟气进行二次利用，避免了农场主CO2气肥的额外购买，也实现了碳减排的目的。该项技术具有较大的应用价值和应用市场。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种性能可靠，有利于实现能量高效利用与烟气CO2减排利用的燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，其特征在于：包括燃气轮机、换热器、储气罐、温室大棚、储热水箱、循环水泵和热用户，燃气轮机与换热器的气侧入口连通，换热器的气侧出口与储气罐连通，储气罐与温室大棚连通，换热器的气侧出口与储气罐之间的设置有二号阀门，储气罐与温室大棚之间设置有三号阀门；换热器的水侧、储热水箱、热用户和循环水泵依次连接形成闭合回路，换热器的水侧和储热水箱之间设置有四号阀门，换热器的水侧与热用户连通，换热器的水侧与热用户之间设置有五号阀门，储热水箱与热用户之间设置有六号阀门，四号阀门、储热水箱与六号阀门依次串联，然后并联在五号阀门的两端。
本实用新型还包括发电机，燃气轮机与发电机相连，燃气轮机用于带动发电机发电。
本实用新型所述换热器的气侧出口与大气连通，换热器的气侧出口与大气之间设置有一号阀门。
本实用新型所述储气罐和温室大棚内均安装有压力传感器。
本实用新型所述储热水箱与热用户之间还设置有七号阀门，七号阀门与六号阀门并联。
一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统的运行方法，其特征在于：
天然气在燃气轮机内燃烧做功后产生的烟气，首先进入换热器的气侧入口，通过换热器与热网水进行换热；当储气罐压力较小或未储满气时，关闭一号阀门和三号阀门，打开二号阀门，换热后的烟气从换热器的气侧出口排向储气罐进行储存；当向温室大棚施加CO2时，打开二号阀门和三号阀门，关闭一号阀门，储气罐向温室大棚输送CO2；当停止向温室大棚输送CO2时，关闭三号阀门，储气罐停止向温室大棚输送CO2；
换完热后的热网水通过储热水箱进行储热，并对热用户进行供暖；当外界需求热负荷小于设计热负荷时，打开四号阀门和五号阀门，关闭六号阀门，换热后的热网水的一部分流入热用户进行供暖，另一部分流入储热水箱进行储存；当外界需求热负荷大于设计热负荷时，关闭四号阀门，打开五号阀门和六号阀门，换热后的热网水全部流入热用户进行供暖，储热水箱内的热水同时流入热用户进行供暖；当外界需求热负荷等于设计热负荷时，关闭四号阀门和六号阀门，打开五号阀门，换热后的热网水直接流入热用户进行供暖；
当向热用户提供生活热水时，打开七号阀门，储热水箱内的热水流入热用户；当停止向热用户提供生活热水时，关闭七号阀门，储热水箱内的热水停止流入热用户。
本实用新型当储气罐压力较大或者储满气时，关闭二号阀门，打开一号阀门，换热后的烟气排向大气。
本实用新型相比现有技术，利用燃气轮机带动发电机发电，利用储气罐及其附属管道和阀门实现换热后烟气中CO2的储存及对温室大棚中CO2气肥的施加，利用换热器实现燃烧后烟气与热网水的换热实现热量的传递，利用储热水箱及其附属管道和阀门实现对热用户供热的储存与输送，利用储热水箱及其附属管道和阀门实现对热用户生活热水的储存与输送。本实用新型不仅实现了燃气分布式系统能量的梯级利用，同时还直接利用了燃烧后烟气中的CO2，起到了碳减排的效果，避免了额外的资金投入，并且根据采暖季热负荷的变化，提出了一套实现热量储存与输送的热网运行系统及方法，极大程度的提高了能源的利用效率和运行经济性，满足了用户对电、采暖、生活热水和CO2的多种需求。
附图说明
图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。本实施例中不同部件之间通过管路相连。
实施例。
参见图1。
本实施例为一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，包括燃气轮机1、发电机2、换热器3、储气罐4、温室大棚5、储热水箱8、循环水泵6和热用户7。
燃气轮机1与发电机2相连，燃气轮机1用于带动发电机2发电。燃气轮机1与换热器3的气侧入口之间通过烟气管道连通。
换热器3的气侧出口通过管路形成两条支路。一条支路如下：换热器3的气侧出口与储气罐4连通，储气罐4与温室大棚5连通，换热器3的气侧出口与储气罐4之间的管路上设置有二号阀门10，储气罐4与温室大棚5之间的管路上设置有三号阀门11。另一条支路如下：换热器3的气侧出口与大气连通，换热器3的气侧出口与大气之间的管路上设置有一号阀门9。
换热器3的水侧、储热水箱8、热用户7和循环水泵6依次连接形成闭合回路。换热器3的水侧和储热水箱8之间的管路设置有四号阀门12，换热器3的水侧与热用户7连通，换热器3的水侧与热用户7之间的管路上设置有五号阀门13，储热水箱8与热用户7之间的管路上设置有六号阀门14。四号阀门12、储热水箱8与六号阀门14依次串联，然后并联在五号阀门13的两端。
储热水箱8与热用户7之间的管路上还设置有七号阀门15，七号阀门15与六号阀门14并联。特别的，六号阀门14作为供暖阀门，若储热水箱8中的热水经六号阀门14流向热用户7则进行供暖，七号阀门15作为供水阀门，若储热水箱8中的热水经号阀门15流向热用户7则进行供热水。
作为优选，储气罐4和温室大棚5内均安装有压力传感器。
本实施例燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统的运行方法如下：
天然气在燃气轮机1内燃烧做功后产生的低温烟气，首先进入换热器3的气侧入口，通过换热器3与热网水进行换热。
当储气罐4压力较大或者储满气时，关闭二号阀门10，打开一号阀门9，换热后的烟气排向大气。
当储气罐4压力较小或未储满气时，关闭一号阀门9和三号阀门11，打开二号阀门10，换热后的烟气从换热器3的气侧出口排向储气罐4进行储存。
当需要向温室大棚5施加CO2作为气肥时，打开储气罐4、二号阀门10和三号阀门11，关闭一号阀门9，储气罐4向温室大棚5输送CO2气肥。
当不需要向温室大棚5输送CO2时，关闭三号阀门11和储气罐4，储气罐4停止向温室大棚5输送CO2。
在换热器3中换完热后的热网水通过储热水箱8进行储热，并对热用户7进行供暖和供热水。
当外界需求热负荷小于设计热负荷时，打开四号阀门12和五号阀门13，关闭六号阀门14，换热后的热网水的一部分流入热用户7进行供暖，另一部分流入储热水箱8进行储存。
当外界需求热负荷大于设计热负荷时，关闭四号阀门12，打开五号阀门13和六号阀门14，换热后的热网水全部流入热用户7进行供暖，储热水箱8内的热水同时流入热用户7进行供暖。
当外界需求热负荷等于设计热负荷时，关闭四号阀门12和六号阀门14，打开五号阀门13，换热后的热网水直接流入热用户7进行供暖。
当向热用户7提供生活热水时，打开七号阀门15，储热水箱8内的热水流入热用户7。
当停止向热用户7提供生活热水时，关闭七号阀门15，储热水箱8内的热水停止流入热用户7。
本实施例利用燃气轮机1带动发电机2发电，利用储气罐4、一号阀门9、二号阀门10和三号阀门11实现换热后烟气中CO2的储存及对温室大棚进行CO2气肥的施加，利用换热器3实现燃烧后烟气与热网水的换热实现热量的传递，利用储热水箱8、四号阀门12、五号阀门13和六号阀门14实现对热用户供热的储存与输送，利用储热水箱8和七号阀门15实现对热用户生活热水的储存与输送。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，其特征在于：包括燃气轮机、换热器、储气罐、温室大棚、储热水箱、循环水泵和热用户，燃气轮机与换热器的气侧入口连通，换热器的气侧出口与储气罐连通，储气罐与温室大棚连通，换热器的气侧出口与储气罐之间的设置有二号阀门，储气罐与温室大棚之间设置有三号阀门；换热器的水侧、储热水箱、热用户和循环水泵依次连接形成闭合回路，换热器的水侧和储热水箱之间设置有四号阀门，换热器的水侧与热用户连通，换热器的水侧与热用户之间设置有五号阀门，储热水箱与热用户之间设置有六号阀门，四号阀门、储热水箱与六号阀门依次串联，然后并联在五号阀门的两端，储热水箱与热用户之间还设置有七号阀门，七号阀门与六号阀门并联。
2.根据权利要求1所述的燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，其特征在于：还包括发电机，燃气轮机与发电机相连，燃气轮机用于带动发电机发电。
3.根据权利要求1或2所述的燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，其特征在于：所述换热器的气侧出口与大气连通，换热器的气侧出口与大气之间设置有一号阀门。
4.根据权利要求3所述的燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统，其特征在于：所述储气罐和温室大棚内均安装有压力传感器。
Priority Applications (1)
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| CN107726423A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-02-23 | 华电电力科学研究院 | 燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统及其运行方法 |
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2017
- 2017-09-18 CN CN201721195328.9U patent/CN207455694U/zh active Active
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| CN107726423B (zh) * | 2017-09-18 | 2023-06-16 | 华电电力科学研究院有限公司 | 燃气与温室大棚气肥增施耦合利用系统及其运行方法 |
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