压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统及方法与流程
未命名
07-05
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1.本发明涉及有机固体废弃物热化学利用的技术领域,具体涉及一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统及方法。
背景技术:
2.一方面能源消耗量不断增长,且消纳波动性大的新能源又带来巨量的储能需求;作为一种新型的大规模储能技术,压缩空气储能对于能源结构的优化以及电网运行调节具有十分重大的意义,其主要工作原理为:利用电力系统的低谷电价,通过电机带动空气压缩机将环境大气的常压空气压缩后储存在储气库中,即将电能转化为空气的势能;当电网处于用电负荷高峰、电价较高时,将储气库中的压缩空气通过管路受控有序地释放出来,在膨胀机中膨胀做功,从而带动发电机发电;通过以上过程,压缩空气储能系统能够将用电负荷低谷时期便宜的电能存储为压缩空气的势能,在电力系统用电负荷高峰时再转化为电能,通过削峰填谷实现电网运行优化调节。
3.现有的压缩空气储能系统,需要在膨胀机设备前利用换热器将储气库过来的40-50℃的压缩空气加热以升温升压;因为压缩空气温度压力越高,压缩空气的能量越高,其推动膨胀机做功发电的能力越强;目前不引入外部热源时,进入膨胀机前的压缩空气温度约为180℃(受限于压缩机工作温度和压缩热存储极限温度)左右。而引入太阳光作为外部热源加热压缩空气,发现进气温度从180℃增加到230℃时,储能效率提升5.6%,且储能效率随着进气温度的增加有明显的提高;另外,有机固废热化学利用生产可燃气体,其高达600-800摄氏度的烟气带来大量的能量损失,这部分能量如果通过换热器蓄热,再传递给储气库过来的压缩空气,这可以显著提高压缩空气进入膨胀机前的温度和压力,从而提高压缩空气膨胀做功的能力以及整个压缩空气储能系统的效率;且有机固废热化学生产高温燃气不受天气影响,相比太阳光作为外部热源稳定性更强。
4.另一方面,固体废弃物由于含有大量的有机质,可以通过引入水蒸气进行热化学转化实现资源化利用,但常规有机固废气化技术存在以下缺点:(1)有机固废原料能量密度和体积密度较低,即有机固废原料热值低,(2)需要消耗大量额外能量将水变成水蒸气,(3)气化后气体温度高达800-900℃需喷淋水等降温后送入储气罐,造成热量释放损失。
5.采用压缩空气储能耦合有机固废气化技术,可以利用充分压缩热,通过有机固废原料预处理、水蒸气发生器实现压缩热量的梯级利用,从而提高有机固废能量密度和体积密度,促进液体水变成气化介质水蒸气;另外高温气化气的高品位热量用来加热储气库过来的压缩空气,提升压缩空气推动膨胀机做功发电的能力,避免高温气化得到的可燃气体的大量高品位热能被浪费,实现气、电联产。
6.因此,如何实现压缩空气储能与有机固废气化技术的耦合尤为重要。
技术实现要素:
7.本发明的目的就是针对现有技术的缺陷,提供一种压缩空气储能耦合有机固废联
产气、电的系统及方法,提供了一种压缩空气储能与有机固体废弃物的耦合方法,能够实现有机固体废弃物无害化和资源化利用的同时,解决有机固废原料能量密度和体积密度较低、有机固废原料预处理以及水蒸气发生器的需要消耗额外能量、气化产生的高温可燃气体在存储进储气罐前冷却带来的热量释放损失问题。
8.本发明提供的一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,包括:
9.压缩空气子系统,其包括依次串联的驱动电机、空气压缩机、压缩热换热器、压缩热换热器的高温侧流道,以及压缩空气储气装置;
10.压缩热子系统,其包括依次串联的压缩热换热器的低温侧流道、预处理装置的高温侧流道、水蒸气发生器、水蒸气发生器的高温侧流道,以及水泵,所述压缩热换热器的低温侧流道输出端与所述预处理装置的高温侧流道输入端连通,所述预处理装置的高温侧流道环绕包裹预处理装置,所述预处理装置的高温侧流道的输出端与所述水蒸气发生器的高温侧流道的输入端连通,所述水蒸气发生器的高温侧流道环绕包裹所述水蒸气发生器;
11.空气膨胀子系统,其包括依次串联的储气装置、回热换热器的低温测流道、空气膨胀机以及与之相连的发电机m;
12.有机固废气化子系统,其包括串联的预处理装置、料仓和与水蒸气发生器并联连接的气化炉,所述的料仓的输出端与所述的水蒸气发生器的输出端一起并联接入所述的气化炉的输入端,所述料仓的输出端位置位于所述水蒸气发生器的输出端的上部;
13.回热利用子系统,其包括依次串联的净化除尘器、回热换热器的高温测流道、风机以及可燃气体储气罐,所述净化除尘器的输出端与所述回热换热器的高温测流道的输入端连通。
14.较为优选的,所述预处理装置的高温侧流道和水蒸气发生器的高温侧流道同时工作或交替工作。
15.较为优选的,所述有机固废气化子系统运行时,所述料仓和气化炉同时运行,所述预处理装置和水蒸气发生器同时或交替运行。
16.较为优选的,所述空气压缩机和压缩热换热器的高温侧流道形成压缩组合,所述压缩组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同压缩组合之间串联或并联;
17.所述回热换热器的低温测流道和空气膨胀机形成膨胀组合,所述膨胀组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同膨胀组合之间串联或并联。
18.较为优选的,所述有机固废包括城市生活垃圾、农林业秸秆类生物质、污泥、禽畜粪便。
19.较为优选的,所述压缩热换热器和回热换热器的结构为板式或管壳式,所述压缩热换热器和回热换热器内充装有热载体,所述热载体为液态工质、相变蓄热材料、具备一定流动性的颗粒状蓄热工质中的任意一种。
20.较为优选的,所述预处理装置包括回转窑、固定床、焙烧炉、鼓泡流化床、循环流化床中的任意一种。
21.较为优选的,所述压缩空气储气装置包括盐岩洞穴、硬岩洞穴、含水层、废弃矿洞、人造洞穴、金属储气罐、复合材料储气罐、水下气囊中的任意一种,所述压缩空气储气装置包括单个储气装置或多个并联的储气装置。
22.本发明还提供一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统的控制方法,包
括储能阶段和释能阶段;
23.所述储能阶段包括:
24.在用电电价低谷期或存在弃风弃光时,空气压缩机产生的压缩空气进入压缩热换热器的高温侧流道与经预处理装置和水蒸气发生器进入的低温热载体进行换热,冷却降温后的压缩空气进入压缩空气储气装置存储起来;
25.所述释能阶段包括:
26.用电高峰期时,压缩空气储气装置出来的压缩空气,先进入回热换热器的低温测流道,有机固废进行气化后得到的高温可燃气体先经过净化除尘器净化后,进入回热换热器,其高品位热量通过回热换热器的高温测流道加热从压缩空气储气装置过来的流经回热换热器的低温测流道的压缩空气,压缩空气升温升压后进入所述空气膨胀机中膨胀做功,带动发电电机m发电,可燃气体释放热量后经过风机进入可燃气体储气罐存储起来。
27.较为优选的,所述压缩空气子系统开始储能过程中,预处理装置和水蒸气发生器同时或交替运行;
28.当预处理装置单独运行时,热量用于在预处理装置将有机固废原料进行烘焙预处理;
29.当水蒸气发生器单独运行时,热量用于在水蒸气发生器将液态水进行加热得到有机固废气化所需要的气化介质水蒸气。
30.本发明的有益效果为:
31.1、本发明设有压缩空气子系统、压缩热子系统、空气膨胀子系统、有机固废气化子系统、回热利用子系统,压缩热子系统回收利用压缩空气子系统产生的压缩空气的压缩热,提升了整个系统生产可燃气体的品位和产量;回热利用子系统将有机固废气化子系统产生的可燃气体的高温热量回收利用,提升了空气膨胀子系统做功发电的能力,在减少整体损失的同时,实现了气、电联产。本发明通过将有机固体废弃物气化与压缩空气储能系统进行耦合,充分回收压缩热实现热量梯级利用,并将气化生产的可燃气体的高温热量进行回收利用,提高压缩空气储能膨胀做功的能力。适当调节预处理炉和水蒸汽发生器运行模式如同时运行或单独运行或改变运行负荷时,整个有机固废气化子系统可以根据用户需求产生不同含量与热值的可燃气体。本发明提供的一种压缩空气储能与有机固体废弃物的耦合方法,能够实现有机固体废弃物无害化和资源化利用的同时,解决有机固废原料能量密度和体积密度较低、有机固废原料预处理以及水蒸气发生器的需要消耗额外能量、气化产生的高温可燃气体在存储进储气罐前冷却带来的热量释放损失问题。
32.2、本发明设有压缩热子系统,压缩热子系统包括依次串联的压缩热换热器的低温侧流道、预处理装置的高温侧流道、水蒸气发生器及其高温侧流道,以及水泵;压缩热换热器的低温侧流道输出端与预处理装置的高温侧流道输入端连通;预处理装置的高温侧流道环绕包裹预处理装置;预处理装置的高温侧流道的输出端与水蒸气发生器的高温侧流道的输入端连通;水蒸气发生器的高温侧流道环绕包裹水蒸气发生器。当在用电电价低谷期或存在弃风弃光时,压缩热子系统开始储能过程中,空气压缩机产生的一定温度的压缩空气进入压缩热换热器的高温侧流道与经预处理装置和水蒸气发生器进入的低温热载体进行换热,充分回收压缩热实现热量梯级利用于有机固废的预处理以及水蒸气发生器,其中用于预处理装置的较高温度的热量将有机固废进行预处理,提高其能量密度和体积密度;用
于水蒸气发生器的较低温度的热量将液态水加热得到有机固废气化所需要的气化介质水蒸气,水蒸气促进有机固废气化得到氢气含量更高的可燃气体。
33.3、本发明设有有机固废气化子系统,有机固废气化子系统包括串联的预处理装置、料仓,然后与水蒸气发生器并联连接气化炉;料仓的输出端与水蒸气发生器的输出端一起并联接入气化炉的输入端;料仓的输出端的位置位于水蒸气发生器的输出端的上部。料仓起到缓存存储预处理装置产生的高能量密度和体积密度的原料的作用,水蒸气发生器通过自身负荷调节产生的气化介质水蒸气的流量,可以改变气化炉生产的气体的含量与产量;当适当调节预处理装置和水蒸气发生器运行模式,如同时运行或单独运行或调整二者运行负荷时,整个有机固废气化子系统可以根据用户需求在单位时间生产不同体积产量的且氢气含量与热值不同的可燃气体。
34.4、本发明设有回热利用子系统,回热利用子系统包括依次串联的净化除尘器、回热换热器的高温侧流道、风机以及可燃气体储气罐。净化除尘器的输出端与回热换热器的高温侧流道的输入端连通。有机固废进行气化后得到的高温可燃气体先经过净化除尘器净化后,进入回热换热器,其高品位热量通过回热换热器的高温侧流道加热从压缩空气储气库过来的流经回热换热器的低温侧流道的压缩空气;压缩空气升温升压后进入空气膨胀机中膨胀做功,带动发电电机发电;回热换热器将有机固废气化子系统生产的可燃气体的高温热量进行回收利用,提高压缩空气储能膨胀做功发电的能力。
附图说明
35.图1为本发明的连接示意图。
36.图中,1、驱动电机;2、空气压缩机;3、压缩热换热器;4、压缩热换热器的高温侧流道;5、压缩热换热器的低温侧流道;6、压缩空气储气装置;7、回热换热器;8、回热换热器的低温测流道;9、回热换热器的高温测流道;10、空气膨胀机;11、预处理装置;12、料仓;13、气化炉;14、净化除尘器;15、可燃气体储气罐;16、水蒸气发生器的高温侧流道;17、水蒸气发生器;18、水泵;19、预处理装置的高温侧流道;20、风机。
具体实施方式
37.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
38.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
39.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“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技术和简化描述,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技术的限制。
40.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
41.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。“多个”表示“两个或两个以上”。
42.实施例一
43.图1示出了本技术较佳实施例(图1示出了本技术第一实施例)提供的一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统的连接示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
44.本实施例的一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,包括:
45.压缩空气子系统,其包括依次串联的驱动电机1、空气压缩机2、压缩热换热器3、压缩热换热器的高温侧流道4,以及压缩空气储气装置6;
46.压缩热子系统,其包括依次串联的压缩热换热器的低温侧流道5、预处理装置的高温侧流道19、水蒸气发生器17、水蒸气发生器的高温侧流道16,以及水泵18,压缩热换热器的低温侧流道5输出端与预处理装置的高温侧流道19输入端连通,预处理装置的高温侧流道19环绕包裹预处理装置11,预处理装置的高温侧流道19的输出端与水蒸气发生器的高温侧流道16的输入端连通,水蒸气发生器的高温侧流道16环绕包裹水蒸气发生器17;
47.空气膨胀子系统,其包括依次串联的储气装置6、回热换热器的低温测流道8、空气膨胀机10以及与之相连的发电机m;
48.有机固废气化子系统,其包括串联的预处理装置11、料仓12和与水蒸气发生器17并联连接的气化炉13,料仓12的输出端与水蒸气发生器17的输出端一起并联接入气化炉13的输入端,料仓12的输出端位置位于水蒸气发生器17的输出端的上部;
49.回热利用子系统,其包括依次串联的净化除尘器14、回热换热器的高温测流道9、风机20以及可燃气体储气罐15,净化除尘器14的输出端与回热换热器的高温测流道9的输入端连通。
50.在一个实施例中,预处理装置的高温侧流道19和水蒸气发生器的高温侧流道16可以同时工作、也可以交替工作,还可以只保留某一个单独工作。
51.在一个实施例中,有机固废气化子系统运行时,料仓12和气化炉13同时运行,但预处理装置11和水蒸气发生器17可以同时工作、也可以交替工作,还可以只保留某一个单独工作。
52.在一个实施例中,空气压缩机2和压缩热换热器的高温侧流道4形成压缩组合,压缩组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同压缩组合之间串联或并联;回热换热器的低温测流道8和空气膨胀机10形成膨胀组合,膨胀组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同膨胀组合之间串联或并联。
53.在一个实施例中,空气压缩机2由驱动电机1驱动;其他实施例中,空气压缩机2也
可以由气动机、液动机等其他机构驱动。
54.在一个实施例中,有机固废包括但不限于城市生活垃圾、农林业秸秆类生物质、污泥、禽畜粪便等。
55.在一个实施例中,压缩热换热器3和回热换热器7的结构为板式或管壳式,压缩热换热器3和回热换热器7内充装有热载体,热载体为液态工质、相变蓄热材料、具备一定流动性的颗粒状蓄热工质中的任意一种。
56.在一个实施例中,预处理装置11包括回转窑、固定床、焙烧炉、鼓泡流化床、循环流化床中的任意一种。
57.在一个实施例中,压缩空气储气装置6包括盐岩洞穴、硬岩洞穴、含水层、废弃矿洞、人造洞穴、金属储气罐、复合材料储气罐、水下气囊中的任意一种,压缩空气储气装置6包括单个储气装置或多个并联的储气装置。
58.实施例二
59.本发明还提供一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统的控制方法,包括储能阶段和释能阶段。
60.储能阶段包括:在用电电价低谷期或存在弃风弃光时,空气压缩机2产生的压缩空气进入压缩热换热器的高温侧流道4与经预处理装置11和水蒸气发生器17进入的低温热载体进行换热,冷却降温后的压缩空气进入压缩空气储气装置6存储起来;
61.释能过程主要为空气膨胀发电过程。释能阶段包括:用电高峰期时,空气膨胀发电对外输出电能,压缩空气储气装置6出来的压缩空气,先进入回热换热器的低温测流道8,准备吸收回热换热器7储存的热量;有机固废进行气化后得到的高温可燃气体先经过净化除尘器14净化后,进入回热换热器7,其高品位热量通过回热换热器的高温测流道9加热从压缩空气储气装置6过来的流经回热换热器的低温测流道8的压缩空气;压缩空气升温升压后进入空气膨胀机10中膨胀做功,带动发电机m发电,可燃气体释放热量后经过风机20进入可燃气体储气罐15存储起来。
62.在一个实施例中,还包括有机固废气化生产可燃气体的过程:
63.有机固体废弃物原料先进入预处理装置11进行预处理,能量密度和体积密度提升后进入料仓12,然后与从水蒸气发生器17产生的气化介质水蒸气一起进入气化炉13进行热化学反应,得到高温的可燃气体,再流经净化除尘器14净化后,通过回热换热器7降温,在风机20作用下存储在可燃气体储气罐15中。
64.在一个实施例中,压缩空气子系统开始储能过程中,预处理装置11和水蒸气发生器17同时或交替运行;
65.当预处理装置11单独运行时,空气压缩机2产生的一定温度的压缩空气进入压缩热换热器3的高温侧流道与经预处理装置11和水蒸气发生器17(此时不工作)进入的低温热载体进行换热,热量用于在预处理装置11将有机固废原料进行烘焙预处理,提升有机固废原料的能量密度和体积密度。
66.当水蒸气发生器17单独运行时,空气压缩机2产生的一定温度的压缩空气进入压缩热换热器3的高温侧流道与经预处理装置11(此时不工作)和水蒸气发生器17进入的低温热载体进行换热,热量用于在水蒸气发生器17将液态水进行加热得到有机固废气化所需要的气化介质水蒸气,水蒸气促进有机固废气化得到氢气含量更高的可燃气体。
67.在一个实施例中,当预处理装置11和水蒸气发生器17同时运行时,整个有机固废气化子系统能产生比预处理装置11和水蒸气发生器17单独一个运行时更高产量和/或气体品质更好的可燃气体。
68.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于,包括:压缩空气子系统,其包括依次串联的驱动电机(1)、空气压缩机(2)、压缩热换热器(3)、压缩热换热器的高温侧流道(4),以及压缩空气储气装置(6);压缩热子系统,其包括依次串联的压缩热换热器的低温侧流道(5)、预处理装置的高温侧流道(19)、水蒸气发生器(17)、水蒸气发生器的高温侧流道(16),以及水泵(18),所述压缩热换热器的低温侧流道(5)输出端与所述预处理装置的高温侧流道(19)输入端连通,所述预处理装置的高温侧流道(19)环绕包裹预处理装置(11),所述预处理装置的高温侧流道(19)的输出端与所述水蒸气发生器的高温侧流道(16)的输入端连通,所述水蒸气发生器的高温侧流道(16)环绕包裹所述水蒸气发生器(17);空气膨胀子系统,其包括依次串联的储气装置(6)、回热换热器的低温测流道(8)、空气膨胀机(10)以及与之相连的发电机m;有机固废气化子系统,其包括串联的预处理装置(11)、料仓(12)和与水蒸气发生器(17)并联连接的气化炉(13),所述的料仓(12)的输出端与所述的水蒸气发生器(17)的输出端一起并联接入所述的气化炉(13)的输入端,所述料仓(12)的输出端位置位于所述水蒸气发生器(17)的输出端的上部;回热利用子系统,其包括依次串联的净化除尘器(14)、回热换热器的高温测流道(9)、风机(20)以及可燃气体储气罐(15),所述净化除尘器(14)的输出端与所述回热换热器的高温测流道(9)的输入端连通。2.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述预处理装置的高温侧流道(19)和水蒸气发生器的高温侧流道(16)同时工作或交替工作。3.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述有机固废气化子系统运行时,所述料仓(12)和气化炉(13)同时运行,所述预处理装置(11)和水蒸气发生器(17)同时或交替运行。4.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述空气压缩机(2)和压缩热换热器的高温侧流道(4)形成压缩组合,所述压缩组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同压缩组合之间串联或并联;所述回热换热器的低温测流道(8)和空气膨胀机(10)形成膨胀组合,所述膨胀组合的数量为1个或2个或2个以上,且不同膨胀组合之间串联或并联。5.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述有机固废包括城市生活垃圾、农林业秸秆类生物质、污泥、禽畜粪便。6.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述压缩热换热器(3)和回热换热器(7)的结构为板式或管壳式,所述压缩热换热器(3)和回热换热器(7)内充装有热载体,所述热载体为液态工质、相变蓄热材料、具备一定流动性的颗粒状蓄热工质中的任意一种。7.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述预处理装置(11)包括回转窑、固定床、焙烧炉、鼓泡流化床、循环流化床中的任意一种。8.根据权利要求1所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统,其特征在于:所述压缩空气储气装置(6)包括盐岩洞穴、硬岩洞穴、含水层、废弃矿洞、人造洞穴、金属储
气罐、复合材料储气罐、水下气囊中的任意一种,所述压缩空气储气装置(6)包括单个储气装置或多个并联的储气装置。9.一种如权利要求1~8中任意一项所述的压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统的控制方法,其特征在于:包括储能阶段和释能阶段;所述储能阶段包括:在用电电价低谷期或存在弃风弃光时,空气压缩机(2)产生的压缩空气进入压缩热换热器的高温侧流道(4)与经预处理装置(11)和水蒸气发生器(17)进入的低温热载体进行换热,冷却降温后的压缩空气进入压缩空气储气装置(6)存储起来;所述释能阶段包括:用电高峰期时,压缩空气储气装置(6)出来的压缩空气,先进入回热换热器的低温测流道(8),有机固废进行气化后得到的高温可燃气体先经过净化除尘器(14)净化后,进入回热换热器(7),其高品位热量通过回热换热器的高温测流道(9)加热从压缩空气储气装置(6)过来的流经回热换热器的低温测流道(8)的压缩空气,压缩空气升温升压后进入所述空气膨胀机(10)中膨胀做功,带动发电机m发电,可燃气体释放热量后经过风机(20)进入可燃气体储气罐(15)存储起来。10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于:所述压缩空气子系统储能过程中,预处理装置(11)和水蒸气发生器(17)同时或交替运行;当预处理装置(11)单独运行时,热量用于在预处理装置(11)将有机固废原料进行烘焙预处理;当水蒸气发生器(17)单独运行时,热量用于在水蒸气发生器(17)将液态水进行加热得到有机固废气化所需要的气化介质水蒸气。
技术总结
本发明涉及有机固体废弃物热化学利用的技术领域,具体涉及一种压缩空气储能耦合有机固废联产气、电的系统及方法。包括空气压缩子系统、压缩热子系统、空气膨胀子系统、有机固废气化子系统、回热利用子系统;压缩热子系统回收利用压缩空气子系统产生的压缩空气的压缩热,提升了整个系统生产可燃气体的品位和产量;回热利用子系统将有机固废气化子系统产生的可燃气体的高温热量回收利用,提升了空气膨胀子系统做功发电的能力,在减少整体损失的同时,实现了气、电联产。通过将有机固体废弃物气化与压缩空气储能系统进行耦合,充分回收压缩热实现热量梯级利用,并将气化生产的可燃气体的高温热量进行回收利用,提高压缩空气储能膨胀做功的能力。膨胀做功的能力。膨胀做功的能力。
技术研发人员:邹俊 刘海波 何杰 刘凯 丁志良 胡超 邓超 徐登 周昌平 吴青松
受保护的技术使用者:长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日:2023.02.13
技术公布日:2023/6/28
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