CN208586255U - 一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统。能源是经济发展的基础，分布式能源系统的能源利用效率高，节能环保，可提高能能源供应的可靠性和经济性，是世界能源技术的重要发展方向之一。本实用新型利用生活垃圾和生物质在气化过程中分解产生的可燃性的生物质气，与管道天然气混合，作为多能互补分布式能源的燃料，利用原动机设备进行发电，发电后的余热按照用户需要进行供暖或供冷，生物质气化后的余热二次利用产生生活热水，生物质气化后的废渣等可以用来制作生物质有机肥及生物炭产品，整个综合能源系统合理利用生活垃圾、生物质等多种资源，降低系统排放的NOx含量，减少环境污染，提高系统的综合能源利用率。

Description

一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统

技术领域

本实用新型涉及一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统。

背景技术

能源是经济发展的基础，分布式能源系统是指分布在用户端的能源综合利用系统相对于传统的集中式供电方式而言，将冷、热、电系统以小规模、模块化、分散式的方式布置在用户附近，按照用户所需，独立地输出冷、热、电。如申请号为201711260916.0的中国专利。分布式能源系统的能源利用效率高，节能环保，可提高能能源供应的可靠性和经济性，是世界能源技术的重要发展方向之一。

生物质资源是可再生资源中最便于储存和量值较大的资源，生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。同时，发展生物质发电，实施煤炭替代，可显著减少二氧化碳和二氧化硫排放，产生巨大的环境效益。与传统化石燃料相比，生物质能属于清洁燃料。未来，利用生物质可再生能源发电已经成为解决能源短缺的重要途径之一。

目前，生活垃圾处理、生物质利用还存在着巨大的市场潜力，随着能源与资源的消耗，环保要求的日益增强，结合垃圾处理、生物质发电、分布式能源系统的综合供能系统必将成为能源发展的方向之一。

综上所述，合理利用资源，扩大资源的利用范围，实现资源与环境的可持续发展，解决上述问题，要大力推进结合垃圾处理、生物质气化、多能互补分布式能源的综合能源供能系统的应用。

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，而提供一种设计合理的结合生物质利用的多能互补综合供能系统，能合理利用生活垃圾、生物质等多种资源，降低系统排放的NOx含量，减少环境污染，提高系统的综合能源利用率。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统，其特征在于，包括垃圾收集装置、垃圾预处理装置、垃圾气化处理装置、垃圾净化处理装置、生物质收集装置、生物质预处理装置、生物质气化处理装置、生物质净化处理装置、混合装置、热值测量装置、分布式能源系统、供能系统、天然气管道、余温发酵装置、余热设备和废渣装置；所述垃圾收集装置、垃圾预处理装置、垃圾气化处理装置和垃圾净化处理装置依次连接；所述生物质收集装置、生物质预处理装置、生物质气化处理装置和生物质净化处理装置依次连接；所述垃圾净化处理装置和生物质净化处理装置均与混合装置连接，所述混合装置、热值测量装置和分布式能源系统依次连接，所述分布式能源系统和供能系统连接；所述分布式能源系统还与余热设备连接，所述余热设备还分别与余温发酵装置和供能系统连接，所述垃圾预处理装置和生物质预处理装置均与余温发酵装置连接；所述天然气管道与混合装置连接，所述垃圾净化处理装置和生物质净化处理装置还均与废渣装置连接，所述废渣装置也与供能系统连接。

结构设计合理，可利用生活垃圾、生物质（秸秆等）在气化过程中分解产生的可燃性的生物质气与管道天然气混合，作为多能互补分布式能源的燃料，利用原动机设备进行发电，发电后的余热按照用户需要进行供暖或供冷，生物质气化后的余热二次利用产生生活热水，生物质气化后的废渣等可以用来制作生物质有机肥及生物炭产品，整个综合能源系统合理利用生活垃圾、生物质等多种资源，降低系统排放的NOx含量，减少环境污染，提高系统的综合能源利用率。

进一步而言，所述供能系统包括发电设备、供热设备、供冷设备、生活热水装置、生物质肥装置和生物炭制品装置；所述分布式能源系统分别与发电设备、供热设备和供冷设备连接，所述余热设备与生活热水装置连接，所述废渣装置分别与生物质肥装置和生物炭制品装置连接。

进一步而言，所述分布式能源系统中设置有原动机，所述原动机为燃气内燃机或燃气轮机，优选的是燃气内燃机。

一种如上所述的结合生物质利用的多能互补综合供能系统的供能方法，其特征在于，所述供能方法如下：收集到的生活垃圾和生物质先进行预处理，包括生物质的粉碎以及生活垃圾的分类；然后将预处理好的生物质和生活垃圾进行气化处理，生成的生物质气经净化处理后按照比例与天然气进行混合，混合气经热值测量装置进行测量热值并进行反馈，达到预设热值的混合气作为多能互补分布式能源系统的燃料，进入到分布式能源系统中的原动机的燃烧室进行燃烧，驱动发电机发电，燃烧后产生的烟气驱动烟气型吸收式溴化锂机组按照用户需求进行供冷或供热；分布式能源系统的余热则用来换热，一方面为用户提供生活热水，另一方面对生物质和生活垃圾进行低温厌氧发酵产生沼气，用于燃烧；生物质和生活垃圾经过气化后产生的废渣用来制作生物质肥和生物炭制品。

进一步而言，收集到的生活垃圾和生物质包括高热值的秸秆和木材。为了达到高能源利用率，生物质主要考虑热值高的比如秸秆、木材等。

进一步而言，混合气进行热量测量反馈时，当混合气的热值达不到预定热值时，则进行热值的调节与反馈。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1.采用生物质和生活垃圾的气化气和天然气作为混合气燃料，保证了燃料气源的连续性。

2.多能互补分布式能源系统不仅仅能提供电能，还可以利用余热进行供冷或供暖，达到了能量的梯级综合利用，提高了能源的综合利用效率。

3.生物质气化之后的余渣还可以回收利用，可以作为生物质肥，或者炭化为生物炭制品。

4.本系统明显的减少了有害气体的排放，节能环保效益明显。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：垃圾收集装置1、垃圾预处理装置2、垃圾气化处理装置3、垃圾净化处理装置4、生物质收集装置5、生物质预处理装置6、生物质气化处理装置7、生物质净化处理装置8、混合装置9、热值测量装置10、分布式能源系统11、供能系统12、天然气管道13、余温发酵装置14、余热设备15、废渣装置16、发电设备17、供热设备18、供冷设备19、生活热水装置20、生物质肥装置21、生物炭制品装置22。

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。

实施例。

参见图1，一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统，包括垃圾收集装置1、垃圾预处理装置2、垃圾气化处理装置3、垃圾净化处理装置4、生物质收集装置5、生物质预处理装置6、生物质气化处理装置7、生物质净化处理装置8、混合装置9、热值测量装置10、分布式能源系统11、供能系统12、天然气管道13、余温发酵装置14、余热设备15和废渣装置16；垃圾收集装置1、垃圾预处理装置2、垃圾气化处理装置3和垃圾净化处理装置4依次连接；生物质收集装置5、生物质预处理装置6、生物质气化处理装置7和生物质净化处理装置8依次连接；垃圾净化处理装置4和生物质净化处理装置8均与混合装置9连接，混合装置9、热值测量装置10和分布式能源系统11依次连接，分布式能源系统11和供能系统12连接；分布式能源系统11还与余热设备15连接，余热设备15还分别与余温发酵装置14和供能系统12连接，垃圾预处理装置2和生物质预处理装置6均与余温发酵装置14连接；天然气管道13与混合装置9连接，垃圾净化处理装置4和生物质净化处理装置8还均与废渣装置16连接，废渣装置16也与供能系统12连接。

供能系统12包括发电设备17、供热设备18、供冷设备19、生活热水装置20、生物质肥装置21和生物炭制品装置22；分布式能源系统11分别与发电设备17、供热设备18和供冷设备19连接，余热设备15与生活热水装置20连接，废渣装置16分别与生物质肥装置21和生物炭制品装置22连接。

上述的结合生物质利用的多能互补综合供能系统的供能方法如下：收集到的生活垃圾和生物质（主要包括高热值的秸秆和木材）先进行预处理，包括生物质的粉碎以及生活垃圾的分类；然后将预处理好的生物质和生活垃圾进行气化处理，生成的生物质气经净化处理后按照比例与天然气进行混合，混合气经热值测量装置10进行测量热值并进行反馈，达到预设热值的混合气作为多能互补分布式能源系统11的燃料，进入到分布式能源系统中的原动机（燃气内燃机或燃气轮机）的燃烧室进行燃烧，驱动发电机发电，燃烧后产生的烟气驱动烟气型吸收式溴化锂机组按照用户需求进行供冷或供热；分布式能源系统的余热则用来换热，一方面为用户提供生活热水，另一方面对生物质和生活垃圾进行低温厌氧发酵产生沼气，用于燃烧；生物质和生活垃圾经过气化后产生的废渣用来制作生物质肥和生物炭制品。

混合气进行热量测量反馈时，当混合气的热值达不到预定热值时，则进行热值的调节与反馈。

虽然本实用新型以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种结合生物质利用的多能互补综合供能系统，其特征在于，包括垃圾收集装置、垃圾预处理装置、垃圾气化处理装置、垃圾净化处理装置、生物质收集装置、生物质预处理装置、生物质气化处理装置、生物质净化处理装置、混合装置、热值测量装置、分布式能源系统、供能系统、天然气管道、余温发酵装置、余热设备和废渣装置；所述垃圾收集装置、垃圾预处理装置、垃圾气化处理装置和垃圾净化处理装置依次连接；所述生物质收集装置、生物质预处理装置、生物质气化处理装置和生物质净化处理装置依次连接；所述垃圾净化处理装置和生物质净化处理装置均与混合装置连接，所述混合装置、热值测量装置和分布式能源系统依次连接，所述分布式能源系统和供能系统连接；所述分布式能源系统还与余热设备连接，所述余热设备还分别与余温发酵装置和供能系统连接，所述垃圾预处理装置和生物质预处理装置均与余温发酵装置连接；所述天然气管道与混合装置连接，所述垃圾净化处理装置和生物质净化处理装置还均与废渣装置连接，所述废渣装置也与供能系统连接。

2.根据权利要求1所述的结合生物质利用的多能互补综合供能系统，其特征在于，所述供能系统包括发电设备、供热设备、供冷设备、生活热水装置、生物质肥装置和生物炭制品装置；所述分布式能源系统分别与发电设备、供热设备和供冷设备连接，所述余热设备与生活热水装置连接，所述废渣装置分别与生物质肥装置和生物炭制品装置连接。

3.根据权利要求1所述的结合生物质利用的多能互补综合供能系统，其特征在于，所述分布式能源系统中设置有原动机，所述原动机为燃气内燃机或燃气轮机。