基于有机介质朗肯循环的生物质热能发电系统

摘要

本发明涉及基于有机介质朗肯循环的生物质热能发电系统及发电工艺，系统包括：热管系统，有机朗肯循环的工质循环回路，生物质燃气燃烧室及排烟管路，供热热水回路，冷却水回路。采用热管替代锅炉的上升管及下降管；采用生物质燃气燃烧室，生物质燃气燃烧室使用二甲醚、重油、生物质或由生物质制成的低品位廉价燃料；使用甲苯、三氟二氯乙烷(R123)、丙烷(R290)、五氟丙烷(R245fa)等作循环工质。本发明采用热管替代锅炉的上升管和下降管，主要解决了三个问题：①热管替换方便；②采用热管可以提高换热效率；③采用热管可以避免烟道内有机工质管子因长期受到燃气及烟气冲刷和腐蚀而破裂，造成有机工质泄漏到烟道中，导致有机工质的浪费。

主权项

一种基于有机介质朗肯循环的生物质热能发电系统，其特征是该系统包括：热管系统，有机朗肯循环的工质循环回路，生物质燃气燃烧室及排烟管路，供热热水回路，有机朗肯循环的冷却水回路。热管系统：热管(2)的下端即蒸发段置于生物质燃气燃烧室(3)中，生物质燃气燃烧产生的热量传给热管的蒸发段，热管(2)中的工质被加热蒸发，流向热管的上端即冷凝段，在热管冷凝段将其热量传给锅筒(1)中的循环有机工质，之后热管中的工质被冷却又流回蒸发段。有机朗肯循环的工质循环回路如下：从储液器出来的液体工质经工质加压泵(13)加压至蒸发压力，进入排气回热加热器(8)中预热，预热后的低温有机工质，经有机工质循环泵(4)加压进入锅筒(1)与热管(2)冷凝段进行热交换，使低温有机工质加热蒸发，有机工质在锅筒(1)进行汽水分离，有机工质蒸汽就从锅筒(1)上部流出，送入透平即膨胀机(5)做功输出轴功，驱动励磁发电机(6)发电，乏汽经分流三通调节阀分两路：一路进排气回热加热器(8)预热从储液器出来经工质加压泵(13)加压至蒸发压力来的液态工质，另外一路直接与从排气回热加热器(8)出来的工质蒸气混合进入供热水加热器(9)加热循环热水，之后进入凝结器(11)冷凝，流入工质储液罐，这样就完成了一次循环。生物质燃气燃烧室及排烟管路如下：将生物质燃气送入生物质燃气燃烧室中进行燃烧，燃气燃烧产生的热量传给热管(2)的下端即蒸发段与热管中的工质进行热交换，把燃烧后产生的烟气引出，进入热水预热器(14)对回水预热，最后经排烟风机(16)加压排至烟囱；供热热水回路为：从热用户来的回水经回水泵(15)输送至热水预热器(14)预热，之后进入热水加热器(9)完成热水的加热过程；有机朗肯循环的冷却水回路为：从冷却塔(10)来的冷却水经冷却水循环泵(12)输送至有机朗肯循环的凝结器(11)，完成对循环工质乏汽的凝结，之后返回冷却塔 (10)布水管，经冷却后集于塔底集水盘，完成一个循环。