CN211290550U - 一种生物质能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物质能发电系统，属于生物发电技术领域。本实用新型包括进料机、炉膛、炉排、分离器内筒、螺旋管换热器、分离器外筒、透平、压缩机、发电机和送风箱，所述进料机与炉膛连接，所述炉排安装在炉膛的底部，所述送风箱位于炉排的下方，所述炉膛与分离器外筒连通，所述分离器内筒安装在分离器外筒内，所述螺旋管换热器安装在分离器内筒内，所述螺旋管换热器的一端与透平连接，所述透平与送风箱连接，所述螺旋管换热器的另一端与压缩机连接，所述压缩机与发电机连接。

Description

一种生物质能发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种生物质能发电系统，属于生物发电技术领域。

背景技术

内燃机等进行能量转换的动力设备对燃料品质要求较高，燃料在燃烧之前需进行过滤以确保清洁，难以直接使用煤，生物质等固体燃料进行能量转换。采用蒸汽动力循环可以使用煤、生物质等固体燃料，但是在缺水的地方不便采用。斯特林发动机是一种在外部进行加热的气体动力装置，可以直接使用煤、生物质等固体燃料燃烧加热，进行动力转换，但由于其结构原理限制，体积较大，且单机功率有限。此外，煤，生物质等燃料燃烧后烟气中有大量固体尘粒，一方面可能会沉积在换热面上，影响换热效果，另一方面也可能磨损换热管，影响系统安全运行。

生物质是一种可再生能源，积极有效利用生物质能源对减少二氧化碳排放，延缓全球变暖有重要作用。我国是农业大国，每年产生大量的农作物秸秆、谷壳、木屑等生物质，由于缺乏有效利用技术，往往无组织燃烧，即浪费能量，又污染环境。

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，而提供一种结构设计合理，可间接加热的气体动力系统，可有效利用生物质能的生物质能发电系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该生物质能发电系统，其结构特点在于：包括进料机、炉膛、炉排、分离器内筒、螺旋管换热器、分离器外筒、透平、压缩机、发电机和送风箱，所述进料机与炉膛连接，所述炉排安装在炉膛的底部，所述送风箱位于炉排的下方，所述炉膛与分离器外筒连通，所述分离器内筒安装在分离器外筒内，所述螺旋管换热器安装在分离器内筒内，所述螺旋管换热器的一端与透平连接，所述透平与送风箱连接，所述螺旋管换热器的另一端与压缩机连接，所述压缩机与发电机连接。生物质在炉膛里燃烧，产生的高温烟气进入一个带烟尘分离功能的换热系统，与压缩空气换热后排出，压缩空气被加热后进入透平膨胀做功，带动发电机发电，膨胀后的空气作为助燃剂进入炉膛，与生物质燃料燃烧，产生高温烟气，进入换热系统。

进一步地，所述生物质能发电系统还包括灰斗，所述灰斗位于炉膛的下方、且灰斗与炉排配合。

进一步地，所述生物质能发电系统还包括进风接管，所述进风接管的一端与炉膛连通，所述进风接管的另一端与分离器外筒连通。

进一步地，所述生物质能发电系统还包括集尘斗，所述集尘斗安装在分离器外筒的底部。

进一步地，所述分离器内筒的外壁与分离器外筒的内壁之间形成环形腔体，所述炉膛与环形腔体连通。

进一步地，所述炉排为往复式炉排。

进一步地，所述螺旋管换热器的外壁设置有翅片。

进一步地，所述翅片的形状为圆柱形。

进一步地，所述进料机安装在炉膛的侧壁。

进一步地，所述进料机位于炉排的上方。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：采用旋风分离器（即分离器内筒和分离器外筒）分离烟尘中固体颗粒，从管外掠过螺旋管换热器内压缩空气，降低了烟尘中颗粒对螺旋管换热器的磨损、灰堵等不利影响，同时，压缩空气在螺旋管换热器内流动，强化了换热。加热后的压缩空气进入透平膨胀做功后，再作为助燃空气进入炉膛，与燃料燃烧。实现了生物质能的动力转换，不消耗水，是一种高效节能的能量转换系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例的生物质能发电系统的连接关系示意图。

图中：进料机1、炉膛2、炉排3、灰斗4、进风接管5、分离器内筒6、螺旋管换热器7、分离器外筒8、透平9、压缩机10、发电机11、集尘斗12、送风箱13、环形腔体14。

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所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例中的生物质能发电系统，包括进料机1、炉膛2、炉排3、灰斗4、进风接管5、分离器内筒6、螺旋管换热器7、分离器外筒8、透平9、压缩机10、发电机11、集尘斗12和送风箱13。

本实施例中的进料机1与炉膛2连接，进料机1安装在炉膛2的侧壁、且位于炉排3的上方，炉排3安装在炉膛2的底部，炉排3为往复式炉排，送风箱13位于炉排3的下方，炉膛2与分离器外筒8连通，分离器内筒6安装在分离器外筒8内，螺旋管换热器7安装在分离器内筒6内，螺旋管换热器7的外壁设置有翅片，翅片的形状为圆柱形，螺旋管换热器7的一端与透平9连接，透平9与送风箱13连接，螺旋管换热器7的另一端与压缩机10连接，压缩机10与发电机11连接。

本实施例中的灰斗4位于炉膛2的下方、且灰斗4与炉排3配合，进风接管5的一端与炉膛2连通，进风接管5的另一端与分离器外筒8连通，集尘斗12安装在分离器外筒8的底部，分离器内筒6的外壁与分离器外筒8的内壁之间形成环形腔体14，炉膛2与环形腔体14连通。

具体的说，生物质由进料机1送入炉膛2，落在炉排3上，热空气从送风箱13送出，穿过炉排3后与生物质在炉排3上燃烧，炉排3为往复式，生物质燃尽后在炉排3右端落入灰斗4。燃烧产生的高温烟气从炉膛2出来，通过进风接管5以切向方向进入分离器外筒8，烟气在分离器外筒8和分离器内筒6之间的环形腔体14一边绕着分离器内筒6旋转一边向下流动。在底部，烟气中的固体颗粒因惯性作用继续原来的运动轨迹，被甩向底部，在集尘斗12中收集起来。烟气则向分离器内筒6中心汇聚，并改变运动方向，向上流动，掠过螺旋管换热器7，放出热量加热螺旋管换热器7内的压缩空气，为强化传热，螺旋管换热器7的外壁可加圆柱形等各种形状的翅片；空气被压缩机10压缩后，进入螺旋管换热器7的换热管内，与掠过螺旋管换热器7外的高温烟气换热，被加热温度升高后进入透平9膨胀做功，带动压缩机10和发电机11。压缩空气在透平中膨胀做功、压力和温度降低后，进入送风箱13，作为助燃空气，与进料机1送入炉膛2内的生物质燃烧，产生高温烟气。

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 (10)

1.一种生物质能发电系统，其特征在于：包括进料机（1）、炉膛（2）、炉排（3）、分离器内筒（6）、螺旋管换热器（7）、分离器外筒（8）、透平（9）、压缩机（10）、发电机（11）和送风箱（13），所述进料机（1）与炉膛（2）连接，所述炉排（3）安装在炉膛（2）的底部，所述送风箱（13）位于炉排（3）的下方，所述炉膛（2）与分离器外筒（8）连通，所述分离器内筒（6）安装在分离器外筒（8）内，所述螺旋管换热器（7）安装在分离器内筒（6）内，所述螺旋管换热器（7）的一端与透平（9）连接，所述透平（9）与送风箱（13）连接，所述螺旋管换热器（7）的另一端与压缩机（10）连接，所述压缩机（10）与发电机（11）连接。

2.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述生物质能发电系统还包括灰斗（4），所述灰斗（4）位于炉膛（2）的下方、且灰斗（4）与炉排（3）配合。

3.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述生物质能发电系统还包括进风接管（5），所述进风接管（5）的一端与炉膛（2）连通，所述进风接管（5）的另一端与分离器外筒（8）连通。

4.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述生物质能发电系统还包括集尘斗（12），所述集尘斗（12）安装在分离器外筒（8）的底部。

5.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述分离器内筒（6）的外壁与分离器外筒（8）的内壁之间形成环形腔体（14），所述炉膛（2）与环形腔体（14）连通。

6.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述炉排（3）为往复式炉排。

7.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述螺旋管换热器（7）的外壁设置有翅片。

8.根据权利要求7所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述翅片的形状为圆柱形。

9.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述进料机（1）安装在炉膛（2）的侧壁。

10.根据权利要求1所述的生物质能发电系统，其特征在于：所述进料机（1）位于炉排（3）的上方。

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