[发明专利]一种可再生能源协同互补的热电冷气联供系统及工艺

说明书

本发明涉及一种可再生能源协同互补的热电冷气联供系统及工艺。本发明中的可再生能源主要包括生物质能、太阳能和生活垃圾能。所述太阳能、生物质能和生活垃圾能经过转化后，通过换热和蓄热系统，热能集中供应，可用于取暖，也可通过制冷机产生冷气供冷；所述生物质和分选后生活垃圾分别通过低温热解后产生中热值燃气，一部分作为低热值垃圾焦熔融燃烧的助燃燃气；所述生活垃圾的热解采用外热回转式热解炉隔绝空气热解，无二噁英产生，垃圾焦在热解气的助燃下熔融燃烧温度达1300℃以上，彻底分解二噁英；本发明利用三种可再生能源的特性，协同互补构建一套无污染高效率的热电冷气联供系统。

技术领域

本发明涉及一种可再生能源协同互补的热电冷气联供系统及工艺，属于生物质、太阳能和生活垃圾能源协同互补应用领域

背景技术

目前，全球能源消耗基本每年加速递增，化石能源资源逐年减少，能源紧缺凸显了可再生能源资源巨大的市场潜力。在经历了多次世界性石油危机之后，国际上对可再生能源的广泛利用的道路重新的认识和发展。中国是一个农业大国，约50％的人口居住于农村地区，一方面生物质资源极其丰富，农作物秸秆资源总量达7.4亿多吨，相当于3.17亿多吨标准煤；另一方面农村能源普遍短缺，农村生活用能还处在依赖低品位利用生物质能源阶段，能源供求矛盾十分突出，每年有2亿多吨的生物质秸秆被废弃或荒烧，造成了严重的空气污染和雾霾，极大地影响了社会、经济、环境、生态和人们的生活，成为各级政府关切的一个严重的社会问题。

太阳能作为取之不尽，用之不竭的能源，以及其清洁性，太阳能利用是缓解能源短缺，降低环境污染的有效手段。

随着城市现代化进程不断加速，生活垃圾废弃物排量与日俱增。传统的垃圾处理方法造成严重土地和大气污染，难以适应可持续发展的需求。本发明生活垃圾处理采用垃圾热解熔融处理系统，该技术相比当前普遍的垃圾处理方式，如卫生填埋、生化堆肥和直接焚烧，热解熔融技术可降低二噁英和重金属的污染，当前美国、西欧以及日本等国家普遍运用热解熔融技术处理城市生活垃圾。熔融技术要求垃圾的低位热值到达6000～7000KJ/Kg以上，而我国较发达城市的垃圾低位热值仅4000KJ/Kg左右，农村的生活垃圾热值更低。因此本发明把生物质的热解与垃圾熔融技术相结合，生物质热解气作为垃圾熔融辅助燃气，解决了我国垃圾采用热解熔融技术过程中遇到的热值低的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种可再生能源协同互补的热电冷气联供系统及工艺，将生物质能、太阳能和生活垃圾能结合起来能源之间协同互补，既解决了我国生活垃圾采用热解熔融技术过程中遇到的热值低的问题，也实现了生活垃圾的资源化利用，缓解化石燃料的消耗，减轻环境污染的压力，改善生存环境。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可再生能源协同互补的热电冷气联供系统及工艺，所述系统包括生活垃圾机械分选单元、外热回转式热解炉、烟气激冷单元、垃圾焦筛分单元、垃圾焦沉降式熔融燃烧床、集中换热单元、制冷机组、生物质分选破损成型单元、生物质鼓泡床热解炉、焦油高温催化裂解净化装置、中热值燃气管网、太阳能真空管集热单元、导热油循环单元、相变盐蓄热单元、生物焦流化床燃烧炉、高温热管。

可再生能源协同互补的热电冷气联供系统工艺流程如下：

(1)生物质经过生物质分选破损成型单元进入到生物质鼓泡床热解炉热解，转化为生物焦和混合焦油气；生物焦在生物焦流化床燃烧炉中燃烧，一部分热能通过高温热管传递给热解炉，一部分热进入集中换热单元；燃烧后草木灰作为城市绿化无机肥；混合焦油气通过焦油高温催化裂解净化装置产生中热值燃气和热，中热值燃气进入中热值燃气管网，其中一部分中热值燃气作为垃圾焦沉降式熔融燃烧床的助燃燃气，一部分作为民用燃气或工业燃气，这部分燃气也可直接清洁燃烧，转换成热源或冷源；产生的热汇合到集中换热单元；