WO2022141612A1 - 双燃料高温热源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供双燃料高温热源,属于热科学技术领域。外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与锅炉连通,锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器和锅炉与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;外部有被加热介质通道经锅炉与第二锅炉连通之后第二锅炉再有被加热介质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。

Description

双燃料高温热源 技术领域:
本发明属于热科学技术领域。
背景技术:
冷需求、热需求和动力需求,为人类生活与生产当中所常见;其中,将不同品质的化石燃料、生物质燃料等通过燃烧形成高温热源,是进行冷、热、动力生产与利用的首要环节;减少高温热源形成过程的温差不可逆损失,是实现能源高效利用的关键和首要环节。
燃料有不同的种类和不同的性质,其中燃料燃烧形成燃气的温度高低直接关联后续冷、热、动力的生产与利用;从燃烧形成的燃气温度(如定压燃烧温度)来看,定压燃烧温度高的高品位燃料,对应着高品位热源,可转化更多的机械能或实现更好的制冷效益或提供更高品位的热能;而定压燃烧温度低的低品位燃料,难以形成高温燃烧产物,对应着低品位热源——相对前者,可转化较少的机械能或实现较低的制冷效益或提供较低品位的热能。
还有,由于受限于工作原理或材料性质或换热设备制造水平等原因,采用高品位燃料形成高温热源时,助燃介质(如空气)温度与燃料定压燃烧温度之间差别较大,燃烧过程中存在较大温差不可逆损失,这导致燃料利用上的质量损失。与现有技术水平相关的另一情况是,比较能够形成足够高燃烧温度的不同类型燃料,如优质煤炭与天然气,在热变功装置中,由于现行技术条件下煤炭不能直接作为工作介质使用来获得,而是需要将高温热负荷降温传递到工作介质(如水蒸气)中——这使得其热变功效率降低。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用燃料来形成高温热源,本发明给出了将低品位燃料与高品位燃料进行合理搭配使用,实现取长补短和优势互补,能够同时提升两种燃料利用价值,减少温室气体排放,以及有效降低燃料成本的双燃料高温热源。
发明内容:
本发明主要目的是要提供双燃料高温热源,具体发明内容分项阐述如下:
1.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与锅炉连通,锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器和锅炉与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;第二锅炉还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
2.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路直接与锅炉连通和第二路经锅炉与第二锅炉连通,锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;第二锅炉还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
3.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与锅炉连通,锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,外部还 有空气通道经第二热源回热器和锅炉与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;外部有被加热工质通道经锅炉与第二锅炉连通之后第二锅炉再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
4.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路直接与锅炉连通和第二路经锅炉与第二锅炉连通,锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部有被加热工质通道经锅炉与第二锅炉连通之后第二锅炉再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
5.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路与锅炉连通和第二路经锅炉与第二锅炉连通,锅炉还有初段燃气通道与第二锅炉连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;第二锅炉还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
6.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与锅炉连通,锅炉还有初段燃气通道与第二锅炉连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;第二锅炉还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
7.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路与锅炉连通和第二路经锅炉与第二锅炉连通,锅炉还有初段燃气通道与第二锅炉连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部有被加热工质通道经锅炉与第二锅炉连通之后第二锅炉再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
8.双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与锅炉连通,锅炉还有初段燃气通道与第二锅炉连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉连通,第二锅炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部有被加热工质通道经锅炉与第二锅炉连通之后第二锅炉再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
9.双燃料高温热源,主要由空气加热炉、燃烧室和热源回热器所组成;外部有低品位燃料与空气加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与空气加热炉连通,空气加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,外部有空气通道经空气加热炉与燃烧室连通,外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通,燃烧室还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
10.双燃料高温热源,主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室连通,外部有空气通道分别直接与初段燃烧室连通和经初段燃烧室与二段燃烧室连通,初段燃烧室还有初段燃气通道与二段燃烧室连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室连通,二段燃烧室还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
11.双燃料高温热源,主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室连通,外部有空气通道与初段燃烧室连通,初段燃烧室还有初段燃气通道与二段燃烧室连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室连通,二段燃烧室还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
附图说明:
图1/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第1种原则性热力系统图。
图2/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第2种原则性热力系统图。
图3/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第3种原则性热力系统图。
图4/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第4种原则性热力系统图。
图5/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第5种原则性热力系统图。
图6/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第6种原则性热力系统图。
图7/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第7种原则性热力系统图。
图8/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第8种原则性热力系统图。
图9/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第9种原则性热力系统图。
图10/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第10种原则性热力系统图。
图11/11是依据本发明所提供的双燃料高温热源第11种原则性热力系统图。
图中,1-锅炉,2-第二锅炉,3-热源回热器,4-第二热源回热器,5-空气加热炉,6-燃烧室,7-初段燃烧室,8-二段燃烧室。
(1)关于锅炉1和第二锅炉2的说明:
①热源回热器涉及锅炉内燃气(即热源)的温度品位,单独列出。
②根据需要,锅炉1和第二锅炉2内部将设置相关热交换器(换热管束)——诸如当高温热源用于生产蒸汽或用于蒸汽动力装置时,省煤器、蒸发器和再热器等或将是选项。
③不具体指明被加热工质流经锅炉受热时所涉及到的具体换热管束(省煤器、蒸发器或再热器),而统一采用锅炉来表述。
④本发明申请中,锅炉1承担对进入第二锅炉2的空气的加热任务;一些情况下,还承担对被加热工质的加热任务。
(2)关于燃料的说明:
①低品位燃料:指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较低的燃料,比如生物质颗粒、煤矸石、煤泥、可燃垃圾等。从热源的概念来看,低品位燃料指的是燃烧产物难以形成较高温度的高温热源的燃料。
②高品位燃料:指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较高的燃料,比如生物质油、优质煤、天然气、甲烷、氢气等。从热源的概念来看,高品位燃料指的是燃烧产物能够形成较高温度的高温热源的燃料。
高品位燃料中掺入部分低品位燃料之后形成的燃料,其燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)比低品位燃料的高;相比之下,该燃料是高品位燃料——应当注意的是,该燃料形成的高温热源仍然要满足热力循环的需求。
③以实现热变功效率高低来看:以优质煤和天然气为例,现行技术条件下,天然气的燃烧产物能够直接作为循环工质,而优质煤的燃烧产物不能够直接用作循环工质——这如 同降低了优质煤燃烧产物的温度;此时,优质煤为低品位燃料,天然气为高品位燃料。
④对于同种燃料而言,以本发明申请权利要求所表述的技术措施构建高温热源,由锅炉1、空气加热炉5、初段燃烧室7承担助燃剂(如空气)的加热任务,将提升该燃料形成的燃烧产物(高温热源)的温度——这对低品位燃料来说,在第二锅炉2、燃烧室5、二段燃烧室8中投入的同种燃料,将变身为(如同)高品位燃料。
⑤对固体燃料来说,燃烧产物的气态物质是构成热源的核心,是热力系统的重要组成部分;而燃烧产物中的固态物质,如废渣,其含有的热能被利用(利用流程及设备包含在锅炉内,或在锅炉本体之外预热空气)之后被排出,不单独列出,其作用也不单独表述。
⑥受限于现行技术条件或材料性能等原因,尤其对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动高温热负荷的燃料来说,它们的品位高低应以燃烧产物所能够形成的最高温度减去间接传热温差之后的温度高低来划分;或者,以现行技术条件下能够使循环工质所能达到的温度高低来划分——使循环工质(工作介质)能够达到的温度更高者为高品位燃料,使循环工质(工作介质)能够达到的温度较低者为低品位燃料。
(3)关于初段燃气的声明:
初段燃气指的是在锅炉1或初段燃烧室5中空气与低品位燃料燃烧形成的燃烧产物,根据是否在初段燃气中预留高品位燃料燃烧所需要的空气来看,存在以下三种情况:
①初段燃气中,不包含第二锅炉2高品位燃料燃烧需要的空气,图5/11、7/11所示;不包含二段燃烧室8高品位燃料燃烧需要的空气,图10/11所示。
②初段燃气中,包含一部分第二锅炉2高品位燃料燃烧需要的空气;图5/11、7/11所示;包含一部分二段燃烧室8高品位燃料燃烧需要的空气,图10/11所示。
③初段燃气中,包含全部或大部分(当燃料采用少量空气输送时)第二锅炉2高品位燃料燃烧需要的空气,图6/11、8/11所示;包含全部或大部分(当燃料采用少量空气输送时)二段燃烧室8高品位燃料燃烧需要的空气,图11/11所示。
具体实施方式:
首先要说明的是,在结构和流程的表述上,非必要情况下不重复进行;对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与锅炉1连通,锅炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4和锅炉1与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通,第二锅炉2还有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部低品位燃料进入锅炉1,外部第一路空气流经热源回热器3吸热升温之后进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,锅炉1内燃气放热于流经其内的空气并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二锅炉5,外部第二路空气流经第二热源回热器4和锅炉1逐步吸热升温之后进入第二锅炉5,高品位燃料和空气在第二锅炉5内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经第二热源回热器4放热降温和对外排放;低品位 燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经第二锅炉5获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图2/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道与热源回热器3连通之后分成两路——第一路直接与锅炉1连通和第二路经锅炉1与第二锅炉2连通,锅炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,第二锅炉2还有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路进入锅炉1参与燃烧过程,第二路流经锅炉1吸热升温之后进入第二锅炉2;外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,锅炉1内燃气放热于流经其内的空气并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二锅炉5,高品位燃料和空气在第二锅炉5内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经第二锅炉5获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图3/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与锅炉1连通,锅炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4和锅炉1与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉1与第二锅炉2连通之后第二锅炉2再有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部低品位燃料进入锅炉1,外部第一路空气流经热源回热器3吸热升温之后进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,锅炉1内燃气放热于流经其内的空气和被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二锅炉5,外部第二路空气流经第二热源回热器4和锅炉1逐步吸热升温之后进入第二锅炉5,高品位燃料和空气在第二锅炉5内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经第二热源回热器4放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经锅炉1和第二锅炉5逐步获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图4/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道与热源回热器3连通之后分成两路——第一路直接与锅炉1连通和第二路经锅炉1与第二锅炉2连通,锅炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉1与第二锅炉2连通之后第二锅炉2再有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路进入锅炉1参与燃烧过程,第二路流经锅炉1吸热升温之后进入第二锅炉2;外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,锅炉1内燃气放热于流经其内的空气和被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二锅炉5,高品位燃料和空气在第二锅炉5内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经锅炉1和第二锅炉5逐步获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图5/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道与热源回热器3连通之后分成两路——第一路与锅炉1连通和第二路经锅炉1与第二锅炉2连通,锅炉1还有初段燃气通道与第二锅炉2连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,第二锅炉2还有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路直接进入锅炉1参与燃烧过程,第二路流经锅炉1继续吸热升温之后进入第二锅炉2;外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气放热于流经其内的空气之后进入第二锅炉2;外部高品位燃料进入第二锅炉2,高品位燃料与来自锅炉1的初段燃气和空气混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经第二锅炉5获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图6/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与锅炉1连通,锅炉1还有初段燃气通道与第二锅炉2连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,第二锅炉2还有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后进入锅炉1,外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气进入第二锅炉2;外部高品位燃料进入第二锅炉2,高品位燃料与来自锅炉1富含空气的初段燃气混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉2分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经第二锅炉2获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图7/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道与热源回热器3连通之后分成两路——第一路与锅炉1连通和第二路经锅炉1与第二锅炉2连通,锅炉1还有初段燃气通道与第二锅炉2连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外 部连通,外部有被加热工质通道经锅炉1与第二锅炉2连通之后第二锅炉2再有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路直接进入锅炉1参与燃烧过程,第二路流经锅炉1继续吸热升温之后进入第二锅炉2;外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气放热于流经其内的空气和被加热工质之后进入第二锅炉2;外部高品位燃料进入第二锅炉2,高品位燃料与来自锅炉1的初段燃气和空气混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经锅炉1和第二锅炉5逐步获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图8/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与锅炉1连通,锅炉1还有初段燃气通道与第二锅炉2连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉2连通,第二锅炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉1与第二锅炉2连通之后第二锅炉2再有被加热工质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后进入锅炉1,外部低品位燃料进入锅炉1,低品位燃料和空气在锅炉1内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气放热于流经其内的被加热工质之后进入第二锅炉2;外部高品位燃料进入第二锅炉2,高品位燃料与来自锅炉1富含空气的初段燃气混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过锅炉1和高品位燃料通过第二锅炉5分别为高温热源提供热负荷,被加热工质流经锅炉1和第二锅炉5逐步获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图9/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由空气加热炉、燃烧室和热源回热器所组成;外部有低品位燃料与空气加热炉5连通,外部还有空气通道经热源回热器3与空气加热炉5连通,空气加热炉5还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部有空气通道经空气加热炉5与燃烧室6连通,外部还有高品位燃料通道与燃烧室6连通,燃烧室6还有燃气通道与外部连通。
(2)流程上,外部第一路空气进入空气加热炉5参与燃烧,外部第二路空气流经空气加热炉5吸热升温之后进入燃烧室6参与燃烧;外部低品位燃料进入空气加热炉5,低品位燃料和空气在空气加热炉5内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气放热于流经其内的空气并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入燃烧室6,与来自空气加热炉5的空气混合并燃烧成高温燃气,燃烧室6产生的高温燃气对外提供;低品位燃料通过空气加热炉5和高品位燃料通过燃烧室6分别为高温热源提供热负荷,燃烧室6形成的燃气带走高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图10/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室7连通,外部有空气通道分别直接与初段燃烧室7连通和经初段燃烧室7与二段燃烧室8 连通,初段燃烧室7还有初段燃气通道与二段燃烧室8连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室8连通,二段燃烧室8还有燃气通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气分成两路——第一路直接进入初段燃烧室7参与燃烧,第二路流经初段燃烧室7吸热升温之后进入二段燃烧室8参与燃烧;外部低品位燃料进入初段燃烧室7,低品位燃料和空气在初段燃烧室7内混合并燃烧成温度较高的初段燃气,初段燃气放热于流经其内的空气之后提供给二段燃烧室8;外部高品位燃料进入二段燃烧室8,与来自初段燃烧室7的空气和初段燃气混合并燃烧成高温燃气,二段燃烧室8产生的高温燃气对外提供;低品位燃料通过初段燃烧室7和高品位燃料通过二段燃烧室8分别为高温热源提供热负荷,二段燃烧室8形成的燃气带走高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图11/11所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室7连通,外部有空气通道与初段燃烧室7连通,初段燃烧室7还有初段燃气通道与二段燃烧室8连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室8连通,二段燃烧室8还有燃气通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气进入初段燃烧室7,外部低品位燃料进入初段燃烧室7,低品位燃料和空气在初段燃烧室7内混合并燃烧成温度较高且富含空气的初段燃气,初段燃气提供给二段燃烧室8;外部高品位燃料进入二段燃烧室8,与来自初段燃烧室7富含空气的初段燃气混合并燃烧成高温燃气,二段燃烧室8产生的高温燃气对外提供;低品位燃料通过初段燃烧室7和高品位燃料通过二段燃烧室8分别为高温热源提供热负荷,二段燃烧室8形成的燃气带走高温热负荷,形成双燃料高温热源。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双燃料高温热源,具有如下效果和优势:
(1)合理搭配,分段构建,有效降低高温热源形成过程中的温差不可逆损失。
(2)低品位燃料与高品位燃料共同构建高温热源,显著提升低品位燃料的能源利用价值。
(3)低品位燃料分段构建高温热源,显著提升高温热源温度,提升低品位燃料利用价值。
(4)降低高品位燃料在形成高温热源过程中的温差不可逆损失,提升高品位燃料形成高温热源的利用价值。
(5)减少温室气体排放,减少污染物排放,节能减排效益突出。
(6)结构简单,流程合理,应用广泛;提升燃料使用价值,降低高温热源运行成本。

Claims (11)

  1. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与锅炉(1)连通,锅炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)和锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通,第二锅炉(2)还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  2. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道与热源回热器(3)连通之后分成两路——第一路直接与锅炉(1)连通和第二路经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,锅炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,第二锅炉(2)还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  3. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与锅炉(1)连通,锅炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)和锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通之后第二锅炉(2)再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  4. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道与热源回热器(3)连通之后分成两路——第一路直接与锅炉(1)连通和第二路经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,锅炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通之后第二锅炉(2)再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  5. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道与热源回热器(3)连通之后分成两路——第一路与锅炉(1)连通和第二路经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,锅炉(1)还有初段燃气通道与第二锅炉(2)连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,第二锅炉(2)还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  6. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与锅炉(1)连通,锅炉(1)还有初段燃气通道与第二锅炉(2)连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,第二锅炉(2)还有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  7. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料 通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道与热源回热器(3)连通之后分成两路——第一路与锅炉(1)连通和第二路经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通,锅炉(1)还有初段燃气通道与第二锅炉(2)连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通之后第二锅炉(2)再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  8. 双燃料高温热源,主要由锅炉、第二锅炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与锅炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与锅炉(1)连通,锅炉(1)还有初段燃气通道与第二锅炉(2)连通,外部还有高品位燃料通道与第二锅炉(2)连通,第二锅炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部有被加热工质通道经锅炉(1)与第二锅炉(2)连通之后第二锅炉(2)再有被加热工质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  9. 双燃料高温热源,主要由空气加热炉、燃烧室和热源回热器所组成;外部有低品位燃料与空气加热炉(5)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与空气加热炉(5)连通,空气加热炉(5)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部有空气通道经空气加热炉(5)与燃烧室(6)连通,外部还有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通,燃烧室(6)还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  10. 双燃料高温热源,主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室(7)连通,外部有空气通道分别直接与初段燃烧室(7)连通和经初段燃烧室(7)与二段燃烧室(8)连通,初段燃烧室(7)还有初段燃气通道与二段燃烧室(8)连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室(8)连通,二段燃烧室(8)还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
  11. 双燃料高温热源,主要由初段燃烧室和二段燃烧室所组成;外部有低品位燃料与初段燃烧室(7)连通,外部有空气通道与初段燃烧室(7)连通,初段燃烧室(7)还有初段燃气通道与二段燃烧室(8)连通,外部还有高品位燃料通道与二段燃烧室(8)连通,二段燃烧室(8)还有燃气通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009000029A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System for upgrading waste heat
CN104895631A (zh) * 2014-05-10 2015-09-09 李华玉 空气-蒸汽联合循环装置与空气轮机循环装置
CN104963732A (zh) * 2014-05-28 2015-10-07 李华玉 联合循环供能系统
CN110425567A (zh) * 2019-08-27 2019-11-08 华能国际电力股份有限公司 一种回收电厂烟气余热预热空气的装置及方法
CN110887278A (zh) * 2019-11-05 2020-03-17 江苏科技大学 用于低品味热源的能量自给型二氧化碳冷热电联产系统
CN111023076A (zh) * 2019-12-03 2020-04-17 东南大学 一种烟气余热全热梯级深度回收的全开式吸收热泵

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009000029A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System for upgrading waste heat
CN104895631A (zh) * 2014-05-10 2015-09-09 李华玉 空气-蒸汽联合循环装置与空气轮机循环装置
CN104963732A (zh) * 2014-05-28 2015-10-07 李华玉 联合循环供能系统
CN110425567A (zh) * 2019-08-27 2019-11-08 华能国际电力股份有限公司 一种回收电厂烟气余热预热空气的装置及方法
CN110887278A (zh) * 2019-11-05 2020-03-17 江苏科技大学 用于低品味热源的能量自给型二氧化碳冷热电联产系统
CN111023076A (zh) * 2019-12-03 2020-04-17 东南大学 一种烟气余热全热梯级深度回收的全开式吸收热泵

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