CN211399741U - 综合能源发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综合能源发电系统，其包含：太阳能加热系统，包含进水装置和加热装置，加热装置用于利用太阳能加热进水装置所提供的水；燃气加热系统，包含用于将生物质转化为可燃气体的燃气生成装置和燃气锅炉，燃气锅炉能够利用所述可燃气体将加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽；螺杆膨胀机，用于接收饱和蒸汽，输送至螺杆膨胀机中的饱和蒸汽用于推动所述螺杆膨胀机运动；蒸汽联箱，与螺杆膨胀机连接并用于接收从螺杆膨胀机做功之后并排出的饱和蒸汽。本实用新型采用了清洁的太阳能光热能源，与生物质再生能源相结合，依据自产自耗应用原则，能够提供冷、热、电三联供，绿色环保理念突出，极大提高了清洁能源和再生能源的综合利用率。

Description

综合能源发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种综合能源发电系统。

背景技术

目前，中国的发电站普遍采用水利发电、风力发电或火力发电，而水利发电和风力发电都需要依赖当地特有的生态资源，其适应性不足，而火力发电对环境的破坏极大，是急需被替代的发电形式。因此，需要考虑根据县、镇、村自身的基础条件，地域周围环境不同的特征，依据因地制用的原则，对当地的清洁能源，例如：具有普遍性的太阳能和生物质(秸秆、污泥、生活垃圾等)能源，进行有效组合利用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术适应性低、污染严重的缺陷，提供一种综合能源发电系统，其适应性高且更环保。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种综合能源发电系统，其特点在于，其包含：

太阳能加热系统，所述太阳能加热系统包含进水装置和加热装置，所述进水装置与所述加热装置连接并用于将水提供给所述加热装置，所述加热装置用于利用太阳能加热所述进水装置所提供的水；

燃气加热系统，所述燃气加热系统包含燃气生成装置和燃气锅炉，所述燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，所述燃气生成装置与所述燃气锅炉连接并且用于向所述燃气锅炉输送可燃气体，所述燃气锅炉与所述加热装置连接并且能够利用所述可燃气体将所述加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽；

螺杆膨胀机，所述螺杆膨胀机与所述燃气锅炉连接并用于接收所述饱和蒸汽，输送至所述螺杆膨胀机中的饱和蒸汽用于推动所述螺杆膨胀机运动，负载设备与所述螺杆膨胀机相连并由所述螺杆膨胀机带动工作；

蒸汽联箱，所述蒸汽联箱与所述螺杆膨胀机连接并用于接收从所述螺杆膨胀机做功之后并排出的饱和蒸汽。

在本方案中，太阳能加热系统将太阳能光能转变成热能，从而产生具有一定压力、温度的饱和水，饱和水进入燃气锅炉后，其变成饱和蒸汽，再将饱和蒸汽引进螺杆膨胀机，螺杆膨胀机将饱和蒸汽的热能转换成机械能或电能，带动负载设备工作，同时，螺杆膨胀机做功后的饱和蒸汽进入蒸汽联箱，蒸汽联箱将一路进汽分为几路输出，可同时满足供热和制冷的需要，从而达到了冷热电综合高效能源梯级利用目的，提高了系统能源利用率。

较佳地，所述进水装置包含：

水箱，所述水箱包含供水部和储水部，所述供水部与水源连接并且用于向所述加热装置供水，所述储水部与所述加热装置连接并且用于存储一部分所述加热装置加热后的水；

给水泵，所述给水泵设置在位于所述加热装置和所述水箱之间的管道上并且用于将所述供水部中的水泵入所述加热装置。

在本方案中，所述供水部用于向所述加热装置供水，储水部用于存储一部分所述加热装置加热后的水，能够有效地回收再利用加热装置中的水，进而进一步提高了能源的利用率。

较佳地，位于所述储水部与所述加热装置之间的管道上设有截止阀，所述截止阀用于控制所述加热装置加热后的水至所述储水部的流通。

在本方案中，截止阀的设置能够有效地控制加热装置加热后的水至储水部的流通，从而不仅能够保证加热装置中加热后的水充分提供给燃气锅炉产生饱和蒸汽以输送给螺杆膨胀机产生机械能并发电，也能够充分回收再利用加热装置中加热后剩余的水。

较佳地，所述进水装置与所述燃气生成装置连接并用于接收所述燃气生成装置中 的凝结水。

在本方案中，进水装置能够进一步回收再利用燃气生成装置中的凝结水，进一步提高了能源的利用率。

较佳地，所述燃气生成装置包含依次连接的烘干装置、热解气化装置和储气罐，所述烘干装置用于将生物质烘干；

所述热解气化装置用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到所述储气罐；

所述储气罐与所述燃气锅炉连接并且向所述燃气锅炉输送可燃气体。

较佳地，所述蒸汽联箱分别与所述烘干装置、所述热解气化装置连接并用于分别向所述烘干装置、所述热解气化装置输送饱和蒸汽。

在本方案中，从蒸汽联箱中出来的饱和蒸汽能为烘干装置提供热源并且为热解气化装置提供蒸汽来源，这样饱和蒸汽的热能和饱和蒸汽本身都能被更有效利用。

较佳地，所述蒸汽联箱分别与供热系统、制冷系统连接并用于分别向所述供热系统、所述制冷系统输送饱和蒸汽。

在本方案中，从蒸汽联箱中出来的饱和蒸汽能同时满足供热和制冷的需要。

较佳地，所述负载设备为发电机组、泵、风机中的任意一种。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型采用了清洁的太阳能光热能源，与生物质再生能源相结合，依据自产自耗应用原则，能够提供冷、热、电三联供，绿色环保理念突出，而且完善了县、镇、村生活文明环境，极大提高了清洁能源和再生能源的综合利用率；并且该发电系统利用了普遍性的资源，适应性广。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的综合能源发电系统的示意图。

附图标记说明：

太阳能加热系统：1

水箱：11

供水部：111

储水部：112

水源：12

给水泵：13

加热装置：14

截止阀：15

燃气加热系统：2

烘干装置：21

热解气化装置：22

储气罐：23

燃气锅炉：24

螺杆膨胀机：3

蒸汽联箱：4

负载设备：5

供热系统：6

制冷系统：7

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种综合能源发电系统，其包含：太阳能加热系统1、燃气加热系统2、螺杆膨胀机3和蒸汽联箱4。所述太阳能加热系统1包含进水装置和加热装置14，进水装置与加热装置14连接并用于将水提供给加热装置14，加热装置14用于利用太阳能加热进水装置所提供的水。

所述进水装置包含：水箱11和给水泵13。所述水箱11包含供水部111和储水部112，所述供水部111与水源12连接并且与加热装置14连接以向加热装置14供水，所述储水部112与所述加热装置14连接并且用于存储一部分所述加热装置14加热后的水。所述给水泵13设置在位于所述加热装置14和所述水箱11之间的管道上并且用于将供水部111中的水泵入加热装置14。所述供水部111用于向所述加热装置14供水，储水部112用于存储一部分所述加热装置14加热后的水，能够有效地回收再利用加热装置14中的水，进而进一步提高了能源的利用率。

优选地，位于所述储水部112与所述加热装置14之间的管道上设有截止阀15，所述截止阀15用于控制加热装置14加热后的水至所述储水部112的流通。这样能够有效地控制加热装置14加热后的水至储水部112的流通，从而不仅能够保证加热装置14中加热后的水充分提供给燃气锅炉24产生饱和蒸汽以输送给螺杆膨胀机3产生机械能并发电，也能够充分回收再利用加热装置14中加热后剩余的水。

进一步优选地，所述进水装置与所述燃气生成装置连接并用于接收所述燃气生成装置中的凝结水。这样能够进一步回收再利用燃气生成装置中的凝结水，进一步提高了能源的利用率。

另外，所述燃气加热系统2包含燃气生成装置和燃气锅炉24，所述燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，燃气生成装置与燃气锅炉24连接并且用于向燃气锅炉24输送可燃气体；所述燃气锅炉24与加热装置14连接并且能够利用可燃气体将加热装置14加热后的水加热为饱和蒸汽。

其中，所述燃气生成装置包含依次连接的烘干装置21、热解气化装置22和储气罐23。所述烘干装置21用于将生物质烘干；热解气化装置22用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到所述储气罐23；所述储气罐23与燃气锅炉24连接并且向所述燃气锅炉24输送可燃气体。

此外，所述螺杆膨胀机3与所述燃气锅炉24连接并用于接收所述饱和蒸汽，输送至所述螺杆膨胀机3中的饱和蒸汽用于推动所述螺杆膨胀机3运动，负载设备5与所述螺杆膨胀机3相连并由所述螺杆膨胀机3带动工作。较佳地，所述负载设备5为发电机组、泵、风机中的任意一种。

其中，所述蒸汽联箱4与所述螺杆膨胀机3连接并用于接收从所述螺杆膨胀机3做功之后并排出的饱和蒸汽。所述蒸汽联箱4分别与所述烘干装置21、所述热解气化装置22连接并用于分别向所述烘干装置21、所述热解气化装置22输送饱和蒸汽。从蒸汽联箱4中出来的饱和蒸汽能为烘干装置21提供热源并且为热解气化装置22提供蒸汽来源，这样饱和蒸汽的热能和饱和蒸汽本身都能被更有效利用。

同时，所述蒸汽联箱4分别与供热系统6、制冷系统7连接并用于分别向所述供热系统6、所述制冷系统7输送饱和蒸汽。从蒸汽联箱4中出来的饱和蒸汽能同时满足供热和制冷的需要。

在本实施例中，太阳能加热系统1将太阳能光能转变成热能，从而产生具有一定压力、温度的饱和水，饱和水进入燃气锅炉24后，其变成饱和蒸汽，再将饱和蒸汽引进螺杆膨胀机3，螺杆膨胀机3将饱和蒸汽的热能转换成机械能或电能，带动负载设备5工作，同时，螺杆膨胀机3做功后的饱和蒸汽进入蒸汽联箱4，蒸汽联箱4将一路进汽分为几路输出，可同时满足供热和制冷的需要，从而达到了冷热电综合高效能源梯级利用目的，提高了系统能源利用率。

上述综合能源发电系统的作业方式如下：

首先，水源12向水箱11供水，给水泵13将水箱11的供水部111的水向太阳能加热系统1的加热装置14输送，经过加热装置14加热后输送到燃气锅炉24，燃气锅炉24将水加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽进入螺杆膨胀机3中，在螺杆膨胀机3中热能被转化为机械能带动负载设备5工作(在负载设备5为发电机组时，热能最终被转换成电能)，做功后的饱和蒸汽进入蒸汽联箱4，然后蒸汽联箱4中的饱和蒸汽被输送至烘干装置21、热解气化装置22、供热系统6和制冷系统7。其中，燃气锅炉24的燃气通过生物质转化而成。烘干装置21将生物质烘干，烘干的生物质被输送到热解气化装置22中进行热解，产生的可燃气体被输送到燃气锅炉24。另外，加热装置14加热后的水一部分会储存在储水部112中，当太阳能不足时，这部分的水会作为备用输送到加热装置14中。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种综合能源发电系统，其特征在于，其包含：

太阳能加热系统，所述太阳能加热系统包含进水装置和加热装置，所述进水装置与所述加热装置连接并用于将水提供给所述加热装置，所述加热装置用于利用太阳能加热所述进水装置所提供的水；

燃气加热系统，所述燃气加热系统包含燃气生成装置和燃气锅炉，所述燃气生成装置用于将生物质转化为可燃气体，所述燃气生成装置与所述燃气锅炉连接并且用于向所述燃气锅炉输送可燃气体，所述燃气锅炉与所述加热装置连接并且能够利用所述可燃气体将所述加热装置加热后的水加热为饱和蒸汽；

螺杆膨胀机，所述螺杆膨胀机与所述燃气锅炉连接并用于接收所述饱和蒸汽，输送至所述螺杆膨胀机中的饱和蒸汽用于推动所述螺杆膨胀机运动，负载设备与所述螺杆膨胀机相连并由所述螺杆膨胀机带动工作；

蒸汽联箱，所述蒸汽联箱与所述螺杆膨胀机连接并用于接收从所述螺杆膨胀机做功之后并排出的饱和蒸汽，所述蒸汽联箱分别与供热系统、制冷系统连接并用于分别向所述供热系统、所述制冷系统输送饱和蒸汽。

2.如权利要求1所述的综合能源发电系统，其特征在于，所述进水装置包含：

水箱，所述水箱包含供水部和储水部，所述供水部与水源连接并且用于向所述加热装置供水，所述储水部与所述加热装置连接并且用于存储一部分所述加热装置加热后的水；

给水泵，所述给水泵设置在位于所述加热装置和所述水箱之间的管道上并且用于将所述供水部中的水泵入所述加热装置。

3.如权利要求2所述的综合能源发电系统，其特征在于，位于所述储水部与所述加热装置之间的管道上设有截止阀，所述截止阀用于控制所述加热装置加热后的水至所述储水部的流通。

4.如权利要求1所述的综合能源发电系统，其特征在于，所述进水装置与所述燃气生成装置连接并用于接收所述燃气生成装置中的凝结水。

5.如权利要求1所述的综合能源发电系统，其特征在于，所述燃气生成装置包含依次连接的烘干装置、热解气化装置和储气罐，所述烘干装置用于将生物质烘干；

所述热解气化装置用于将烘干的生物质转化为可燃气体并且将可燃气体输送到所述储气罐；

所述储气罐与所述燃气锅炉连接并且向所述燃气锅炉输送可燃气体。

6.如权利要求5所述的综合能源发电系统，其特征在于，所述蒸汽联箱分别与所述烘干装置、所述热解气化装置连接并用于分别向所述烘干装置、所述热解气化装置输送饱和蒸汽。

7.如权利要求1-6中任一项所述的综合能源发电系统，其特征在于，所述负载设备为发电机组、泵、风机中的任意一种。

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