一种零碳冷热联供系统的制作方法

1.本实用新型属于清洁能源系统技术领域，具体涉及一种零碳冷热联供系统。


背景技术：

2.近年来随着化石能源的大量利用导致全球气候变暖的问题成为人们关注的焦点，环境污染越来越严重，严重影响人类健康，清洁能源被视为较为理想的可替代性能源。
3.近年来，新能源装机维持高增速，装机规模占比不断提升，能源结构绿色转型加速，新能源装机规模持续扩张。由于新能源出力受制于不稳定性，大规模接入给电网带来较大考验。风电日波动最大幅度可达装机容量的80％，且呈现一定的反调峰特性；光伏发电受昼夜、天气、移动云层变化的影响，同样存在间歇性和波动性。随着风电/光伏并网比例提升，常规电源装机容量占比相应降低，新能源调峰容量需求激增与常规电源调峰容量下降之间的矛盾凸显，给电网带来较大考验。
4.现阶段仍存在较严重的弃风、弃光现象，为避免能源的浪费，增加能源利用率，使得电网更加稳定，对于过剩能量进行加以存储利用显得尤为重要。
5.鉴于此，本实用新型提出可供消纳弃风光电的零碳冷热联供系统。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中的难题，本实用新型拟解决的问题是，提供一种零碳冷热联供系统；该零碳冷热联供系统中存在绿电锅炉使得弃风弃光所产生的电能得以利用，提高电网稳定性和电能使用率，避免资源的浪费；增加生物质锅炉为额外的能用来源，增强了系统的稳定性；增加蓄热装置可把间断的弃风、弃光电转换为稳定的热源进行存储。
7.本实用新型通过以下技术方案解决所述技术问题，提供一种零碳冷热联供系统，其特征在于，该系统包括除氧器、绿电锅炉、加热器、蓄热装置、生物质锅炉、压力匹配器、若干调节阀和两个高压水泵；
8.所述除氧器的下部为罐体，其上部为顶端设置有出气孔的加热部，加热部的底部与罐体的顶部衔接在一起；除氧器上设置有一个进水口，一个进气口，一个出水口，其余部分为密封结构；其中，进水口设置于加热部的上端，进气口设置于加热部的下端，出水口设置于罐体的下端；
9.除氧器的出水口连接有两条支路，其中，第一条支路为安装有第一调节阀、第一高压水泵的分别连接绿电锅炉的进水口、生物质锅炉的进水口的管路；第二条支路为安装有第二调节阀、第四调节阀、第二高压水泵的且分别连接加热器的进水口、蓄热装置的出水口的管路，其中，第二调节阀安装在第二条支路的主管路上，第二高压水泵安装在该主管路与加热器的进水口之间的管路上，第四调节阀安装在该主管路与蓄热装置的出水口之间的管路上；
10.生物质锅炉的出气口连接两路管路，第一路为安装有第八调节阀的连接压力匹配器的第一进气端的管路；加热器的进气口连接有一段主管路，生物质锅炉的出气口所连接
的另一路管路与该主管路的进气端连接，绿电锅炉的出气口也通过管道与该主管路的进气端连接；
11.加热器的输出端通过管道与蓄热装置的进水口连接，蓄热装置的出气口通过管道与压力匹配器的第二进气端连接；
12.蓄热装置为罐体结构，其上除了进水口、出水口和出气口之外，其余地方均封闭，其中，进水口设置于罐体的上部，出水口设置于罐体的下部，出气口设置于罐体的顶部；压力匹配器的出气端连接有两路管道，其中一路管道为安装有第七调节阀的与除氧器的进气口连接，另一路管路连接溴化锂制冷机组和供热模块；
13.所述生物质锅炉的尾气出口通过管道与碳捕捉模块的进气口连接，该管道为螺旋形结构，为导热材料制作而成。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.(1)本实用新型一种零碳冷热联供系统，通过设置有绿电锅炉以及生物质锅炉很大程度上减少弃风弃光现象以及生物质能源的就地焚烧等，有效的缓解了环境压力，增加了资源利用率。
16.(2)本实用新型一种零碳冷热联供系统，相对于只存有绿电锅炉的系统，由于风光电受多种因素影响导致所提供蒸汽不稳定且不存在储蓄能力，此系统通过设置有蓄热装置使得能源得以储存，所提供的蒸汽更加稳定。
17.(3)本实用新型一种零碳冷热联供系统，生物质锅炉可作为辅助设备启动，当蓄热装置储存能量不足以满足用能侧负荷需求时，其作为备用设备启动使系统运行更加稳定，系统可进行冷热联供减少了单一蓄能设备的成本投入。
18.(4)本实用新型一种零碳冷热联供系统，通过设置有蓄热装置使得能源的供求在时间和空间上能得到很好的匹配，增加了光伏风电的弃电应用，减少了资源的浪费，增强了能源的利用率。
附图说明
19.图1是本实用新型一种零碳冷热联供系统一种实施例的结构示意图；
20.图中，1、除氧器；2、绿电锅炉；3、生物质锅炉；4、蓄热装置；5、加热器；6、压力匹配器；7、溴化锂制冷机组；8、供热模块；9、第一高压水泵；10、第二高压水泵；11、第一调节阀；12、第二调节阀；14、第四调节阀；15、第五调节阀；16、第六调节阀；17、第七调节阀；18、第八调节阀。
具体实施方式
21.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本技术权利要求的保护范围。
22.如图1所示，本实用新型提供一种零碳冷热联供系统，其特征在于，该系统包括除氧器1、绿电锅炉2(其供电来源为弃风弃光所产生的电能或者谷电，因此命名为绿电锅炉)、加热器5、蓄热装置4、生物质锅炉3、压力匹配器6、七个调节阀和两个高压水泵。
23.所述除氧器1的下部为罐体，其上部为顶端设置有出气孔的加热部，加热部的底部与罐体的顶部衔接在一起；除氧器1上设置有一个进水口，一个进气口，一个出水口，其余部
分为密封结构。其中，进水口设置于加热部的上端，进气口设置于加热部的下端，出水口设置于罐体的下端。
24.除氧器1的出水口连接有两条支路，其中，第一条支路为安装有第一调节阀11、第一高压水泵9的分别连接绿电锅炉2的进水口、生物质锅炉3的进水口的管路；第二条支路为安装有第二调节阀12、第四调节阀14、第二高压水泵10的且分别连接加热器5的进水口、蓄热装置4的出水口的管路，其中，第二调节阀12安装在第二条支路的主管路上，第二高压水泵10安装在该主管路与加热器5的进水口之间的管路上，第四调节阀14安装在该主管路与蓄热装置4的出水口之间的管路上。
25.生物质锅炉3的出气口连接两路管路以输送蒸汽，第一路为安装有第八调节阀18、压力表以及温度表的连接压力匹配器6的第一进气端的管路；加热器5的进气口连接有一段主管路，该主管路上安装有第五调节阀15，生物质锅炉3的出气口所连接的另一路管路与该主管路的进气端连接，绿电锅炉2的出气口也通过管道与该主管路的进气端连接。
26.加热器5的输出端通过管道与蓄热装置4的进水口连接，蓄热装置4的出气口通过安装有第六调节阀16的管道与压力匹配器6的第二进气端连接；
27.蓄热装置4为罐体结构，其上除了进水口、出水口和出气口之外，其余地方均封闭，其中，进水口设置于罐体的上部，出水口设置于罐体的下部，出气口设置于罐体的顶部；且其上设置有热电偶温度计，其热电偶的工作端置于蓄热装置4的内部，以检测蓄热装置4内部的温度。压力匹配器6的出气端连接有两路管道，其中一路管道为安装有第七调节阀17的与除氧器1的进气口连接，另一路管路连接蒸汽应用端。
28.具体地，通过调整第一调节阀11的开度用以控制除氧水的流量。
29.具体地，所述绿电锅炉2的能源输入主要是弃风弃光所产生的电能或者谷电，所述生物质锅炉3的能源输入主要是生物质成型燃料；
30.具体地，用以连接所述压力匹配器6与所述除氧器1的管道上设置有第七调节阀17；通过调整第七调节阀17的开度以控制进入除氧器1的蒸汽的压力以及流量。
31.具体地，所述的蒸汽应用端包括溴化锂制冷机组7和供热模块8。溴化锂制冷机组7可提供冷气，供热模块8输出蒸汽到需要供热的场所。
32.具体地，所述生物质锅炉3的尾气出口通过管道与碳捕捉模块的进气口连接，且在该管道上设置有风机，以便更好的将尾气引入到碳捕捉模块内，以回收尾气中的二氧化碳，从而实现零碳排放；并且，该管道为螺旋形结构，为导热材料(如铝合金)制作而成，弯曲的管路使得尾气在该管道流通过程中利用周围空气实现更好的冷却降温。碳捕捉模块可采用直接碳捕捉(dac)方式，其原理是通过吸收剂对二氧化碳进行捕捉，完成捕捉后的吸收剂通过改变热量、压力或温度来恢复原状并用于再次捕集，而纯二氧化碳则被提取并储存起来，作为其他的用途。常见的吸附剂为胺类物质，本实施例采用单乙醇胺做二氧化碳吸收剂。碳捕捉模块选取的型号包括但不限于ml-ccs-01，其应具有运输方便、气密性好等特点。作为另一种实施例，碳捕捉模块为罐体结构，罐体的顶部设置有进气口和出气口，该进气口为碳捕捉模块的进气口，该进气口与设置于罐体内部的导气管的顶部密封衔接，该导气管的底部位于罐体内侧的下部，且比罐体的液位刻度低，应用时，往罐体内注入一定液位的单乙醇胺即可。作为另一种实施例，碳捕捉模块采用冰岛的orcadac s工厂的二氧化碳收集器，二氧化碳收集器采用高选择性过滤材料进行二氧化碳捕获，尾气经过管道进入到二氧化碳收
集器内，二氧化碳附着于高选择性过滤材料表面，当过滤材料充满二氧化碳后，换装另一个二氧化碳收集器即可。
33.本实用新型的工作原理与流程为：软化水输入所述除氧器1中，与来自所述压力匹配器6提供的蒸汽混合，通过高温的蒸汽进行加热除去软化水中所含的氧气以及一些不凝气体。经除氧处理的软化水从除氧器1的出水口流出，经第一高压水泵9加压后分别输送到所述绿电锅炉2以及所述生物质锅炉3中。除氧水在绿电锅炉中加热升温生成蒸汽，产生的蒸汽经蒸汽管道的运输进入所述加热器5，并与来自所述除氧罐1的软化水进行混合，从而得到高温高压的储蓄水。具有一定能量的储蓄水经过管道运输进入所述蓄热装置4中。在系统存在供热供冷需求时，蓄热装置4中储蓄的能量以蒸汽的形式释放，经过所述压力匹配器6后进入下一级。从所述压力匹配器6中释放出的蒸汽，大部分用于满足用户供冷以及供热需求，少部分蒸汽供除氧器1热力除氧利用；当蓄热装置4无法满足用能侧冷、热负荷需求时，所述生物质锅炉3作为辅助设备启动，产生的尾气通过碳捕捉模块，以回收尾气中的二氧化碳，从而实现零碳排放；当蓄热装置4所提供蒸汽压力不足，此时将第八调节阀18开启，所述生物质锅炉3产生的蒸汽通过所述压力匹配器6对来自蓄热装置4产生的蒸汽进行调压处理；当蓄热装置4中水温下降时，可通过关闭第二调节阀12，开启第四调节阀14，在第二高压水泵10的加压作用下通过所述加热器5进行循环加热，当蓄热装置4中的水满足设定温度后，关闭第四调节阀14、开启第二调节阀12即可。
34.本实用新型未述及之处适用于现有技术。