[发明专利]一种串行式直燃梯级发电系统及方法

说明书

本发明属于能源发电技术领域，具体涉及一种串行式直燃梯级发电系统及方法，所述系统由管路顺序连接的燃烧机、混风炉膛、旋风分离器、进气管路、外燃发电机组、排气管路、烟气净化处理器、引风机和烟囱组成，所述外燃发电机组包括顺序连接的分流炉膛、分流进气管、小微外燃发电机、集气管和集气箱，其中所述小微外燃发电机有若干个，若干个小微外燃发电机分成若干组进行并联，每组中的每个小微外燃发电机串联连接。本发明通过多级串联，对能源形成梯级利用，节能减排，提高能源综合利用率。

技术领域

本发明属于能源发电技术领域，具体涉及一种串行式直燃梯级发电系统及方法。

背景技术

能源结构的改革与清洁能源生产是能源紧缺是制约经济和社会发展当前生态文明建设和供给侧改革的重要环节因素之一，为缓解能源危机与环境污染之矛盾，大力发展新能源产业和清洁能源生产方式是有效途径之一，尤其是可再生能源的发展与利用。近年来，新兴的生物质能源备受关注，它来源于自然，将太阳能通过植物光合作用转化储存，并以多种形式呈现，便于利用。作为太阳能的天然载体，生物质能源具有燃烧热值高，含硫含芳烃量较低，来源与用途广泛等突出优点，逐渐成为能源界研究的热点。

进入21世纪后，世界各国均加大了对发展生物质能源利用技术的经费投入与人才培养，有专家指出，生物质能源利用技术将成为社会发展新的支撑点。在未来世界，谁拥有生物物质高效利用技术，谁就能把握能源大局，在国际竞争中有更多的话语权。此外“三农”问题是我国发展的根本，大力发展生物质能源能有效利用农村剩余劳动力，进一步实现农民增收，增加农村与城市的联系加速实现城乡一体化。故发展生物能源高效利用技术是符合我国能源战略与以人为本的核心思想。

通过能源的梯级利用，一方面实现了热与电同时输出，另一方面也提高了一次能源的综合利用率。但是，传统的热电联产方案通常至少由一个发电子系统构成，有时甚至由多个复杂的子系统耦合在一起，系统庞大，投资大，控制难度大，复杂度较高，实施困难，尤其小功率发电系统经济效益极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种串行式直燃梯级发电系统及其方法，能够解决能源热利用率低的难题，特别是小微发电系统能源利用率低的问题。

本发明的技术方案为：提供一种串行式直燃梯级发电系统，所述系统由管路顺序连接的燃烧机、混风炉膛、旋风分离器、进气管路、外燃发电机组、排气管路、烟气净化处理器、引风机和烟囱组成，所述外燃发电机组包括顺序连接的分流炉膛、分流进气管、小微外燃发电机、集气管和集气箱，其中所述小微外燃发电机有若干个，若干个小微外燃发电机分成若干组进行并联，每组中的每个小微外燃发电机串联连接。

优选地，所述混风炉膛由顶部的卧式炉膛、卧式炉膛通过管路连接的混风机、卧式炉膛与混风机的管路上设置的电动风阀组成。

优选地，所述旋风分离器由进风端口、离心分离段、降尘捕捉灰斗、排风端口组成，所述进风端口所在横截面和所述排风端口所在横截面相互垂直，所述排风端口竖直向上，所述离心分离段设置在所述排风端口下方，所述降尘捕捉灰斗位于所述离心分离段底部。

优选地，所述分流炉膛与所述分流进气管的连接方式择一选用以下一种：(1)分流炉膛上设置有一排分流进气管，每个所述分流进气管连接单组中的第一个小微外燃发电机；(2)所述分流炉膛上设有环绕其一周的若干列分流进气管，每个所述分流进气管连接单组中的第一个小微外燃发电机。

优选地，所述系统中的燃烧机根据燃料的不同选用不同燃烧机，当燃料为生物质时，选用生物质燃烧机；当燃料为油燃料时，选用燃油燃烧机。

本发明还提供一种技术方案：提供一种串行式直燃梯级发电方法，包括以下步骤：

步骤一：引风机开启，燃烧机腔体及外部烟道内形成微小负压，开启燃烧机，对燃料进行燃烧；