耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统

本发明属于垃圾回收利用，尤其涉及耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统。

背景技术：

1、垃圾发电是目前垃圾回收利用的有效方法之一。通过焚烧锅炉燃烧城市在日常生活中所产生的生活垃圾，通过锅炉将垃圾的化学能转换为热能，再将热能通过汽轮机转换为机械能，最后输送往发电机转换为电能并供城市居民所使用。在进行垃圾焚烧发电保护生态环境的同时，如何提高垃圾发电厂的经济效益也是目前亟待解决的事情。光伏发电系统是利用太阳能进行发电，但太阳能主要集中在早晨，在夜晚太阳能的作用便失效了，能量利用率低，难以实现能源的最优利用化。

2、因此，亟需一种能够满足调峰供电，在晚上也能提供稳定电能的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，包括：

4、两段炉，所述两段炉内侧从上至下依次设有燃烧区、气化区，所述气化区与所述燃烧区连通，所述燃烧区顶部一侧连通有进气管路，所述气化区一侧设有进料口；

5、储气罐，所述储气罐与所述燃烧区顶部一侧连通，所述储气罐用于收集所述燃烧区内生物质热解产生的可燃气体；

6、发电结构，所述发电结构与所述燃烧区连接，所述燃烧区用于为所述发电结构提供热能，所述发电结构用于利用热能产生电力；

7、换热结构，所述换热结构其中一个进料端通过回收管与所述气化区的出料端连通；

8、碳化物活化结构，位于所述换热结构的下方，所述碳化物活化结构的进料端与所述换热结构其中一个出料端连通，所述碳化物活化结构的出料端通过回料管与所述气化区连通；

9、太阳能聚光塔，设置在所述换热结构与所述碳化物活化结构的外侧，用于为所述换热结构与所述碳化物活化结构提供热量；

10、碳化物生成装置，所述碳化物生成装置的进料端与所述换热结构另一个出料端连通，所述碳化物生成装置的出料端与所述换热结构另一个进料端连通。

11、优选的，所述气化区内侧底面设有桨轮，所述桨轮用于翻动生物质使其加速热解。

12、优选的，所述发电结构包括传热管，所述传热管通过热流输出管与所述燃烧区热交换，所述传热管热交换有给水管道，所述给水管道通过汽水分离器连通有汽轮机，所述汽轮机传动连接有发电机，所述发电机用于将动能转化为电能。

13、优选的，所述换热结构包括生物炭传热炉、碳化物传热炉，所述生物炭传热炉、碳化物传热炉设置于所述太阳能聚光塔内侧；

14、所述生物炭传热炉顶端与所述回收管的出料端连通，所述生物炭传热炉底端通过生物炭传送管与所述碳化物生成装置的进料端连通；

15、所述碳化物传热炉顶端通过碳化物输送管道与所述碳化物生成装置的出料端连通，所述碳化物传热炉底端通过出料管与所述碳化物活化结构的进料端连通；

16、所述生物炭传热炉、碳化物传热炉中部内侧绕设有同一导热管，所述导热管位于所述生物炭传热炉、碳化物传热炉外侧的部分上设有水泵。

17、优选的，所述碳化物生成装置包括生物炭收集槽、活化结构；

18、所述生物炭收集槽的进料端与所述生物炭传送管的一端连通，所述生物炭收集槽的出料端通过连通管与所述活化结构的进料端连通；

19、所述活化结构的出料端通过碳化物输送管道与所述碳化物传热炉顶端连通。

20、优选的，所述活化结构包括微生物处理仓，所述微生物处理仓内侧设有输送带，所述连通管的出料端与所述微生物处理仓进料端连通，所述碳化物输送管道的进料端与所述微生物处理仓的出料端连通；

21、所述输送带上方设有若干个喷头，所述喷头与所述微生物处理仓顶部固定连接，若干个所述喷头的出液端朝向所述输送带，若干个所述喷头连通有同一个微生物处理液储存装置，所述微生物处理液储存装置与所述微生物处理仓顶部固定连接。

22、优选的，所述碳化物活化结构包括堆积箱，所述堆积箱与所述太阳能聚光塔内侧固定连接，所述堆积箱底部出料端与所述回料管的进料端连通；

23、所述堆积箱内侧设置有若干个堆放平台，所述堆放平台上放置有熔融盐；

24、所述堆积箱底部设有过滤孔板，所述过滤孔板与所述堆积箱固定连接，所述堆积箱内侧固定连接有激振电机，所述激振电机的输出轴与所述过滤孔板传动连接。

25、优选的，所述进气管路远离所述燃烧区的一端与所述生物炭传送管接触设置，所述生物炭传送管与所述进气管路热交换。

26、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

27、本发明在在白天时，由于光能充足，太阳能聚光塔将熔融盐与碳化物混合，利用熔融盐中的热量，能够为两段炉中的燃烧区提供足够的热能以供燃烧使用，将生物质从进料口投入到气化区内，让可燃的生物质与高温液态的熔融盐充分混合热解，热解产生热解气与生物炭，热解过程中产生的热能经由发电结构进行能量转化后发电，可以实现正常供电；

28、通过控制进气管路通入氧气的量，让通入氧气的量与燃烧需要的氧气量之比小于，确保生物质在燃烧区内发生不充分燃烧，产生一定的热解气（主要为co），储存进储气罐中。

29、当夜晚来临时，通过释放储气罐内的一氧化碳进行充分燃烧，从而继续为发电结构提供充足的能量，实现错峰发电，在夜晚也能够提供良好的供能效果。

30、本系统中的生物质在燃烧区内燃烧后，生成生物炭，生物炭经由回收管运送到换热结构内，将其内的热量通过换热结构传递出去再利用，提高热能的利用率。

31、本系统对生物炭进行的处理是通过添加微生物实现的，而不是利用热解法与添加化学品的方法，可以有效的节约消耗的能源，减少对环境的污染，且处理后的生物炭送回太阳能聚光塔中加热活化，而不需要另设活化装置加热活化处理生物炭，减少了占地面积与发电厂的成本，提高了发电厂的经济效益。

32、利用这些结构，实现了一种能够满足调峰供电，在晚上也能提供稳定电能的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，并且能够实现将生物质处理成活性炭，提高发电厂效益的效果。

技术特征：

1.耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述气化区（102）内侧底面设有桨轮（105），所述桨轮（105）用于翻动生物质使其加速热解。

3.根据权利要求1所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述发电结构（3）包括传热管（301），所述传热管（301）通过热流输出管（104）与所述燃烧区（101）热交换，所述传热管（301）热交换有给水管道（302），所述给水管道（302）通过汽水分离器（303）连通有汽轮机（304），所述汽轮机（304）传动连接有发电机（305），所述发电机（305）用于将动能转化为电能。

4.根据权利要求1所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述换热结构（6）包括生物炭传热炉（601）、碳化物传热炉（602），所述生物炭传热炉（601）、碳化物传热炉（602）设置于所述太阳能聚光塔（5）内侧；

5.根据权利要求4所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述碳化物生成装置包括生物炭收集槽（9）、活化结构（11）；

6.根据权利要求5所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述活化结构（11）包括微生物处理仓（1101），所述微生物处理仓（1101）内侧设有输送带（1104），所述连通管（10）的出料端与所述微生物处理仓（1101）进料端连通，所述碳化物输送管道（12）的进料端与所述微生物处理仓（1101）的出料端连通；

7.根据权利要求1所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述碳化物活化结构（14）包括堆积箱（1401），所述堆积箱（1401）与所述太阳能聚光塔（5）内侧固定连接，所述堆积箱（1401）底部出料端与所述回料管（16）的进料端连通；

8.根据权利要求4所述的耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，其特征在于：所述进气管路（106）远离所述燃烧区（101）的一端与所述生物炭传送管（7）接触设置，所述生物炭传送管（7）与所述进气管路（106）热交换。

技术总结
本发明属于垃圾回收利用技术领域，尤其涉及耦合太阳能收集和固废处理的调峰系统，包括：两段炉；储气罐，储气罐与两段炉顶部一侧连通；发电结构，发电结构与两段炉连接；换热结构，换热结构其中一个进料端通过回收管与两段炉的出料端连通；碳化物活化结构，位于换热结构的下方，碳化物活化结构的进料端与换热结构其中一个出料端连通，碳化物活化结构的出料端通过回料管与两段炉连通；太阳能聚光塔，设置在换热结构与碳化物活化结构的外侧，用于为换热结构与碳化物活化结构提供热量；碳化物生成装置，碳化物生成装置的进料端与换热结构另一个出料端连通，碳化物生成装置的出料端与换热结构另一个进料端连通。

技术研发人员：冼圣贤,谢烨,杨智嗣,殷梓杰,陈宏,邱裕凤
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11