專利名稱：燃用重油的分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其燃用重油的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其重油的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)一般可理解為大型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的小 型化。與很多大型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)一樣，分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)仍然對燃 料依賴性很強(qiáng)，要求當(dāng)?shù)赜谐渥愕娜剂腺Y源來保證發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行。然而，我
國燃?xì)赓Y源豐富的地區(qū)十分有限；在遠(yuǎn)離燃?xì)赓Y源地域建設(shè)分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā) 電系統(tǒng)， 一是要架設(shè)專門的燃?xì)夤苈?，致使發(fā)電成本會(huì)大幅上升；二是難以保 障燃?xì)獾倪B續(xù)供應(yīng)。
由于重油的價(jià)格低廉、方便運(yùn)輸，如能將重油應(yīng)用于分布式發(fā)電領(lǐng)域，既 能拓展分布式發(fā)電可用能源種類，又能大大降低分布式發(fā)電的成本。但從技術(shù) 角度看，重油燃燒困難，易產(chǎn)生積炭和積焦等現(xiàn)象，導(dǎo)致燃燒效率和透平效率 下降，且污染物排放嚴(yán)重。由于輕型燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，不宜直接燃用重油。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的分布式燃?xì)廨啓C(jī)可用燃料種類少、分布式 發(fā)電成本相對較高、重油作為燃料不易直接燃燒、燃燒效率低和污染嚴(yán)重的問 題，提出了一種燃用重油的分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其燃用重油的應(yīng)用。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是所述發(fā)電系統(tǒng)包括泵、給 水加熱器、燃燒室、壓氣機(jī)、渦輪、發(fā)電機(jī)和軸，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括乳化液 預(yù)熱器、反應(yīng)器和凈化器，所述泵的輸出端通過管路與給水加熱器的入水端連 接，所述給水加熱器的出水端通過管路與乳化液預(yù)熱器的入水端連接，所述乳 化液預(yù)熱器的乳化液出口端通過管路與反應(yīng)器的乳化液入口端連接，所述反應(yīng) 器的混合氣出口端通過管路與凈化器的入口端連接，所述凈化器的出口端通過 管路與燃燒室的燃料側(cè)輸入端連接，所述渦輪的動(dòng)力輸出端通過軸與發(fā)電機(jī)的 輸入端傳動(dòng)連接，所述壓氣機(jī)裝在軸上并位于發(fā)電機(jī)和渦輪的中間，所述壓氣 機(jī)的輸出端通過管路與燃燒室的空氣側(cè)輸入端連接，所述燃燒室的輸出端通過 管路與渦輪的輸入端連接，所述渦輪的輸出端通過管路與反應(yīng)器煙氣側(cè)的輸入 端連接，所述反應(yīng)器煙氣側(cè)的輸出端與乳化液預(yù)熱器煙氣側(cè)的輸入端連接，所述乳化液預(yù)熱器煙氣側(cè)的輸出端通過管路與給水加熱器煙氣側(cè)的輸入端連接。 燃用重油的應(yīng)用，所述燃用重油作為分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃料的應(yīng)用。
本發(fā)明具有以下有益效果1.重油作為分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃料， 將大大降低分布式發(fā)電成本、拓展了微型燃?xì)廨啓C(jī)可用燃料種類。2.重油發(fā)生 的部分氧化反應(yīng)，可有效解決重油不宜直接燃燒的問題，并有效回收利用燃?xì)?輪機(jī)尾氣余熱，最大程度實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱的梯級利用。3本發(fā)明系統(tǒng)中 重油與空氣的燃燒反應(yīng)被分成兩步來進(jìn)行，可有效解決重油不宜直接燃燒、積 炭、積焦、燃燒效率及透平效率下降和污染物排放嚴(yán)重等問題。此外，部分氧 化反應(yīng)所需的熱量來自燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱，可有效回收利用燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余 熱，最大程度實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱的梯級利用。4.本發(fā)明系統(tǒng)利用重油與水 在超臨界狀態(tài)下混合預(yù)熱制備重油乳化液技術(shù)，有效抑制結(jié)焦生成，并實(shí)現(xiàn)低
N0x排放。5.本發(fā)電系統(tǒng)可推廣至大型燃用重油燃?xì)怆娬镜母脑旌托码娬就督ǎ?br> 也可用于燃用重油燃?xì)饣蛘羝?lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，也可用于太陽能一重油互補(bǔ)動(dòng) 力系統(tǒng)，甚至可考慮應(yīng)用于未來汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l說明本實(shí)施方式，所述發(fā)電系統(tǒng)包括泵l、給
水加熱器2、燃燒室6、壓氣機(jī)7、渦輪8、發(fā)電機(jī)9和軸10，所述發(fā)電系統(tǒng) 還包括乳化液預(yù)熱器3、反應(yīng)器4和凈化器5，所述泵1的輸出端通過管路與 給水加熱器2的入水端連接，所述給水加熱器2的出水端通過管路與乳化液預(yù) 熱器3的入水端連接，所述乳化液預(yù)熱器3的乳化液出口端通過管路與反應(yīng)器 4的乳化液入口端連接，所述反應(yīng)器4的混合氣出口端通過管路與凈化器5的 入口端連接，所述凈化器5的出口端通過管路與燃燒室6的燃料側(cè)輸入端連接， 所述渦輪8的動(dòng)力輸出端通過軸10與發(fā)電機(jī)9的輸入端傳動(dòng)連接，所述壓氣 機(jī)7裝在軸10上并位于發(fā)電機(jī)9和渦輪8的中間，所述壓氣機(jī)7的輸出端通 過管路與燃燒室6的空氣側(cè)輸入端連接，所述燃燒室6的輸出端通過管路與渦 輪8的輸入端連接，所述渦輪8的輸出端通過管路與反應(yīng)器4煙氣側(cè)的輸入端 連接，所述反應(yīng)器4煙氣側(cè)的輸出端與乳化液預(yù)熱器3煙氣側(cè)的輸入端連接，所述乳化液預(yù)熱器3煙氣側(cè)的輸出端通過管路與給水加熱器2煙氣側(cè)的輸入端 連接，重油作為所述發(fā)電系統(tǒng)的燃料。所述壓氣機(jī)7和渦輪8設(shè)置在同一中心 軸線上。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式的燃用重油作為分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的
燃料的應(yīng)用。
工作原理水經(jīng)泵1增壓后進(jìn)入給水加熱器2中，被經(jīng)過給水加熱器2
的煙氣所預(yù)熱；隨后進(jìn)入乳化液預(yù)熱器3中，在有煙氣加熱的條件下，與重油 混合生成乳化液；乳化液進(jìn)入反應(yīng)器4中，在煙氣加熱的條件下，與空氣發(fā)生 部分氧化反應(yīng)生成甲烷、氫氣和一氧化碳可燃?xì)怏w的混合氣；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)凈化 器5凈化后為包含甲烷、氫氣和一氧化碳等的合成氣；隨后，可燃?xì)怏w混合氣 進(jìn)入燃燒室6中與經(jīng)壓氣機(jī)7增壓后的空氣進(jìn)行燃燒；燃燒生成的煙氣進(jìn)入渦 輪8中進(jìn)行膨脹做功；渦輪8出口的煙氣在先后流經(jīng)反應(yīng)器4、乳化液預(yù)熱器 3和給水加熱器2后被排向大氣；煙氣推動(dòng)渦輪8產(chǎn)生的功，帶動(dòng)壓氣機(jī)7和 發(fā)電機(jī)9工作。
燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)橛?用功的動(dòng)力機(jī)械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、熱 交換器(通常為燃燒室)和渦輪等組成。
權(quán)利要求
1.一種燃用重油的分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括泵(1)、給水加熱器(2)、燃燒室(6)、壓氣機(jī)(7)、渦輪(8)、發(fā)電機(jī)(9)和軸(10)，其特征在于所述發(fā)電系統(tǒng)還包括乳化液預(yù)熱器(3)、反應(yīng)器(4)和凈化器(5)，所述泵(1)的輸出端通過管路與給水加熱器(2)的入水端連接，所述給水加熱器(2)的出水端通過管路與乳化液預(yù)熱器(3)的入水端連接，所述乳化液預(yù)熱器(3)的乳化液出口端通過管路與反應(yīng)器(4)的乳化液入口端連接，所述反應(yīng)器(4)的混合氣出口端通過管路與凈化器(5)的入口端連接，所述凈化器(5)的出口端通過管路與燃燒室(6)的燃料側(cè)輸入端連接，所述渦輪(8)的動(dòng)力輸出端通過軸(10)與發(fā)電機(jī)(9)的輸入端傳動(dòng)連接，所述壓氣機(jī)(7)裝在軸(10)上并位于發(fā)電機(jī)(9)和渦輪(8)的中間，所述壓氣機(jī)(7)的輸出端通過管路與燃燒室(6)的空氣側(cè)輸入端連接，所述燃燒室(6)的輸出端通過管路與渦輪(8)的輸入端連接，所述渦輪(8)的輸出端通過管路與反應(yīng)器(4)煙氣側(cè)的輸入端連接，所述反應(yīng)器(4)煙氣側(cè)的輸出端與乳化液預(yù)熱器(3)煙氣側(cè)的輸入端連接，所述乳化液預(yù)熱器(3)煙氣側(cè)的輸出端通過管路與給水加熱器(2)煙氣側(cè)的輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃用重油的分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在 于所述壓氣機(jī)(7)和渦輪(8)設(shè)置在同一中心軸線上。
3. —種燃用重油的應(yīng)用，其特征在于所述燃用重油作為分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā) 電系統(tǒng)的燃料的應(yīng)用。
全文摘要
燃用重油的分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其燃用重油的應(yīng)用，它涉及一種分布式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其重油的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是現(xiàn)有的分布式燃?xì)廨啓C(jī)可用燃料種類少、分布式發(fā)電成本相對較高、重油作為燃料不易直接燃燒、燃燒效率低和污染嚴(yán)重的問題。泵與給水加熱器連接，給水加熱器與乳化液預(yù)熱器連接，乳化液預(yù)熱器與反應(yīng)器連接，反應(yīng)器與凈化器連接，凈化器與燃燒室的燃料側(cè)連接，軸的兩端分別裝有發(fā)電機(jī)和渦輪，壓氣機(jī)裝在軸上，壓氣機(jī)與燃燒室的空氣側(cè)連接，燃燒室與渦輪連接，渦輪與反應(yīng)器煙氣側(cè)連接，反應(yīng)器煙氣側(cè)與乳化液預(yù)熱器煙氣側(cè)連接，乳化液預(yù)熱器煙氣側(cè)與給水加熱器煙氣側(cè)連接。本發(fā)明用于在偏遠(yuǎn)地區(qū)或居民小區(qū)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的分布式供電。
文檔編號(hào)F02C7/22GK101592082SQ200910072458
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者于達(dá)仁, 周偉星, 江 秦, 文 鮑 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)