[发明专利]用于锅炉的热电联产系统

说明书

热电联产系统(200,300)，包括锅炉(201,301)，能够热水用于家庭使用；燃烧器(201a,301a)，放置入锅炉，燃烧烟气从中出来；压缩机(204、304)，用于气态流体；热交换器(202,302)，其用于燃烧器中产生的燃烧烟气和从压缩机出来的流体之间的热能交换；燃气涡轮机(203,303)，接收从热交换器压缩和加热的流体；电流发生器(205,305)和电流转换器(206,306)，连接到燃气涡轮机能够生成电能；主烟气/水交换器(207,307)，布置在热交换器之后能够在燃烧器中产生的烟气和水间回收热能；布置在涡轮之前的旁通阀(210,310)，配置为调节进入燃气涡轮机的一部分流体的流量及重定向的流体的剩余流量。还包括附加热交换器(209,309)，布置成回收从涡轮机出来的一部分流体及由旁通阀重定向的流体的剩余流量的剩余热能，及对进入主热交换器中的水预热。

技术领域

本发明涉及一种用于锅炉的热电联产系统。

本发明尤其涉及一种用于锅炉的热电联产系统，例如用于家庭使用的锅炉或者用于蒸汽生成锅炉。

背景技术

众所周知，用于热水生产的通用家用锅炉通常在室温(Tamb)下使用燃料(液体或气体)与空气(氧化剂)燃烧。通常，在锅炉中，有一个热绝缘的燃烧室，在该燃烧室中插入一个主交换器，要被加热的工作流体，通常是水，在该主交换器中以15℃至80℃之间的温度流动。

公知了一种应用于锅炉的热电联产系统，诸如专利申请CN105222203中所描述的锅炉，该专利申请描述了一种具有气体-蒸汽热电联产系统的加热设备。

但是，已知的用于锅炉的热电联产系统并未针对民用和家庭应用进行优化，并且笨重且昂贵。此外，在已知的热电联产系统中，一旦通过燃烧提供的功率固定，则热能的产生与电能的产生相关联，因此它们的比率不能改变。由于该限制，如果仅应增加一部分热能，则有必要增加所提供的能量，结果也将增加电能的产生。因此，在已知的系统中，产生的热能的量与产生的电能的量结合。

试图解决这些问题的解决方案是专利申请DE102009057100，其公开了一种用于具有燃气涡轮机、压缩机和电流发生器的小型住宅单元的电能-热能热电联产系统。燃气涡轮机的膨胀机，压缩机和电流发生器布置在同一根轴上。通过压缩机将用于轴承的气体达到正压。工作气体是惰性气体，例如氦气。

专利GB1309586描述了对上述问题的解决方案，此专利报告了一种用于利用在催化裂化装置中积累的燃料气体的能量内含物的工艺。能量被从出现在裂化装置中的催化剂的再生中产生的燃料气体回收，通过压缩机提供空气用于再生，将燃料气体通过气旋通入涡轮机，在涡轮机的下游的催化CO锅炉中燃烧气体中的CO，在CO锅炉中加热来自压缩机的多余气体，并且混合该被加热的空气与气旋上游的燃烧气体。燃料气体中剩余的热能够用于在气体通入烟囱之前提升气流。

该方案的问题是，所生产的能量不能够被调节，并且不能够以可变方式分隔为电部分和热部分。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于锅炉的热电联产系统，其回收燃烧烟气的热量以将其转化为电能和热能，从而可以根据需要修改要转化成电能的部分与旨在产生热能的部分之间的比例。该电性参数将总产量保持固定在其最大值，从而克服了已知技术解决方案的局限性。

此外，本发明的目的是，提供一种用于锅炉的热电联产系统，其是有效的、经济的以及不笨重的。

最后，本发明的目的是，提供一种用于锅炉的热电联产系统，该热电联产系统允许产生热能，如果需要的话可以产生电能，并且始终保持总产量固定。

根据本发明提供了一种如权利要求1限定的用于锅炉的热电联产系统。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在参考附图，仅以非限制示例的方式描述优选实施例，其中：

图1示出了根据本发明用于锅炉的热电联产系统的第一实施例的方框图；