一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置的制作方法

1.本发明属于节能技术领域，具体涉及一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置。


背景技术：

2.我国拥有种类繁多、数量可观的生物质资源，仅农作物秸秆就占生物质资源总量的一半左右，但是目前利用率普遍不高。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置。
4.具体方案如下：一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置，包括生物质取热单元、缸套水取热单元、发电尾气取热单元、光伏发电单元、储热装置、换热器和控制单元，所述生物质取热单元、缸套水取热单元、发电尾气取热单元和储热装置均与换热器管道连接，所述光伏发电单元与所述控制系统电连接。
5.所述生物质取热单元、缸套水取热单元和发电尾气取热单元上均设置有压力计，所述压力计与所述控制系统电连接，所述控制系统为工控机或单片机。
6.所述换热器还与供热管网换热连接，所述光伏发电单元还与电网连接。
7.所述生物质取热单元为秸秆气化炉。
8.所述装置中还包括内燃发电机组，所述缸套水取热单元与内燃发电机组换热连接，所述发电机尾气取热单元为板式换热器，所述板式换热器与内燃机发电机组换热连接。
9.所述发电机尾气末端设置有溴化锂机组，所述溴化锂机组与发电机尾气换热连接。
10.本发明公开了一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置，通过生物质的综合耦合利用，将生物质气化发电装置在发电过程中产生的系统热量、余热、尾气和高品质热量用于发电，低品质热量、余热和尾气进行综合利用，为近区域提供电、热、冷等综合能源服务将生物质产生能源进行综合就地消纳，能够有效提高环境承载力，缓解能源短缺的压力，提高生物质秸秆的综合利用效率。
附图说明
11.图1是本发明的总体结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
13.如图1所示，一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置，包括生物质取热单元1、缸套水取热单元3、发电尾气取热单元4、光伏发电单元9、储热装置5、换热器6和控制单元8，所述生物质取热单元1、缸套水取热单元3、发电尾气取热单元4和储热装置5均与换热器6管道连接，所述光伏发电单元9与所述控制系统电连接。
14.所述生物质取热单元1、缸套水取热单元3和发电尾气取热单元4上均设置有压力计2，所述压力计2与所述控制系统电连接，所述控制系统为工控机或单片机。
15.所述换热器6还与供热管网换7热连接，所述光伏发电单元9还与电网连接。
16.所述生物质取热单元1为秸秆气化炉。
17.所述装置中还包括内燃发电机组，所述缸套水取热单元3与内燃发电机组换热连接，所述发电机尾气取热单元为板式换热器6，所述板式换热器6与内燃机发电机组换热连接。
18.所述发电机尾气末端设置有溴化锂机组，所述溴化锂机组与发电机尾气换热连接，溴化锂机组进行制冷服务，为近区域用户提供冷气或冷水服务，提高机组的季节适应性，延长供热或供冷系统的运行时间，提高项目的投资经济性。
19.在生物质气化发电机组装置中，设置炉体热量提取装置、尾气综合利用装置、发电机缸套水余热回收装置，所收集余热为近区域用户进行供热或冷及供热水或冷水服务。
20.所述控制系统综合能源控制装置通过预判机组发电情况及上网电量情况，及时进行不同能源的调整，不同季节用能需求及供能区域运行特点，进行能量控制及系统平衡控制，解决供热或供冷切换及供热或供冷系统不均衡问题。
21.所述生物质发电机组电热冷耦合利用装置可根据实际需要，增加储热装置，在用电高峰时，通过降低供热或供冷负荷，最大效力进行系统供电，保证系统发电效益最大化；用电低谷时，提高供热或供冷负荷，降低发电负荷的同时启动储热或储冷装置进行能量的储存，以供发电高负荷时对热或冷的需求。优化发电及供热或供冷的能量输出匹配，确保区域能源供应的稳定性。
22.屋面光伏系统为居民用户提供用电服务，光伏系统与上述生物质发电机组进行系统耦合，在光照条件较好时充分利用光照进行发电，剩余电量进行制热、冷服务，降低生物质发电机组的出力。
23.所述生物质发电机组电热冷耦合利用装置，采用生物质发电系统的气化炉余热、发电机尾气余热及发电机缸套水余热，光伏发电系统电能供应、综合吸收型溴化锂机组和控制系统，为区域提供多种能源形式，解决孤岛生活片区对电、热、冷的综合需求，同时结合各种能源形式进行匹配耦合，提升区域居民生活质量，减少分散式供暖带来的环境污染，有效提高生物质与光伏发电工程项目的经济收益。
24.生物质气取热器安装在气化炉出口燃气管道，通过气水换热对秸秆燃气进行降温。
25.缸套水换热系统，采用水水换热方式，降低发电机组缸体温度。发电机尾气安装吸收型溴化锂机组，通过气水换热方式。
26.光伏发电系统接入综合能源系统平衡装置，为区域用户提供基础用电服务，电量不足时提高生物质气化发电机组出力，电量过剩时将电能直接转化为热能或制冷，避免光伏系统发电上网问题。
27.所述控制系统，综合能源控制装置通过预判机组发电情况及上网电量情况，及时进行不同能源的调整，不同季节用能需求及供能区域运行特点，进行能量控制及系统平衡控制，解决供电、供热或供冷切换，及供热或供冷系统不均衡问题。
28.可根据实际需要，增加储热装置，在用电高峰时，智慧平衡控制装置通过降低供热或供冷负荷，最大效力进行系统供电，保证系统发电效益最大化；用电低谷时，智慧平衡控制装置提高供热或供冷负荷，降低发电负荷的同时启动储热或储冷装置进行能量的储存，以供发电高负荷时对热或冷的需求。优化发电及供热或供冷的能量输出匹配，确保区域能源供应的稳定性。
29.生物质气取热器系统循环水量由电调阀自动控制，保持升温后的循环水温与缸套水温度基本一致。缸套水换热系统循环水量通过电调阀自动控制，维持缸套水回水在55℃左右。发电机尾气电调阀按照用户需求进行控制，保证二次供温满足用户需求。用户供热或供冷系统根据温度、压力、液位、泄压阀等自控设备反馈参数，实现居民用户回水温度检测、热用户室温采集及远程自控平衡控制系统。智慧平衡控制系统综合电负荷、热负荷、冷负荷需求，确保区域内部能源综合需求，形成区域闭环能源供给结构，对外网系统供电为唯一能源输出形式。
30.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：包括生物质取热单元（1）、缸套水取热单元（3）、发电尾气取热单元（4）、光伏发电单元（9）、储热装置（5）、换热器（6）和控制单元（8），所述生物质取热单元（1）、缸套水取热单元（3）、发电尾气取热单元（4）和储热装置（5）均与换热器（6）管道连接，所述光伏发电单元（9）与所述控制系统电连接。2.根据权利要求1所述的生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：所述生物质取热单元（1）、缸套水取热单元（3）和发电尾气取热单元（4）上均设置有压力计（2），所述压力计（2）与所述控制系统电连接，所述控制系统为工控机或单片机。3.根据权利1所述的生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：所述换热器（6）还与供热管网换（7）热连接，所述光伏发电单元（9）还与电网连接。4.根据权利要求1所述的生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：所述生物质取热单元（1）为秸秆气化炉。5.根据权利要求1所述的生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：所述装置中还包括内燃发电机组，所述缸套水取热单元（3）与内燃发电机组换热连接，所述发电机尾气取热单元为板式换热器（6），所述板式换热器（6）与内燃机发电机组换热连接。6.根据权利要求5所述的生物质发电机组电热冷耦合利用装置，其特征在于：所述发电机尾气末端设置有溴化锂机组，所述溴化锂机组与发电机尾气换热连接。

技术总结
本发明公开了一种生物质发电机组电热冷耦合利用装置，包括生物质取热单元、缸套水取热单元、发电尾气取热单元、光伏发电单元、储热装置、换热器和控制单元，所述生物质取热单元、缸套水取热单元、发电尾气取热单元和储热装置均与换热器管道连接，所述光伏发电单元与所述控制系统电连接，为近区域提供电、热、冷等综合能源服务将生物质产生能源进行综合就地消纳，能够有效提高环境承载力。能够有效提高环境承载力。能够有效提高环境承载力。


技术研发人员：李旭海 王文峰 石天庆 姚瑞锋 郑子龙 关秀红 刘昱芊 孙小林
受保护的技术使用者：华电郑州机械设计研究院有限公司
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/3/21