一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解的装置和方法



1.本发明公开一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解的装置和方法,主要涉及可以利用光能、太阳能和风能的熔融盐储能系统,以及可由其驱动的低阶煤与生物质的热解多联产系统。


背景技术:



2.我国西北部地区畜牧业发达,产生的干草、牛羊粪便等生物质资源丰富,然而大量的生物质资源利用效率低效,甚至有一部分生物质被白白浪费。同时在广大的西北部地区由着巨大的低阶煤储量。热解是低阶煤与生物质有效利用的一种方式,能产生清洁、丰富的焦油和热解气资源。然而生物质具有能量密度低、h/c和碱/碱土金属含量较高等特点,低阶煤中也有h/c较低的问题,使两者单独热解存在一定问题,例如生物质焦油中含氧量高、热值低和腐蚀性强,煤焦油则是产率较低和重质组分较高。将低阶煤与生物质混合共热解有望实现互补,因为生物质中含量较高的氢元素和低阶煤热解能产生协同作用。因此低阶煤与生物质共热解既能有效利用我国储量丰富的生物质和煤炭资源,又能产生大量优质的焦油和热解气资源,在应对全球变暖、海平面上升等环境问题上有重要意义。
3.同时随着风能、太阳能发电及聚光等技术的发展,清洁能源逐渐成为我国能源组成中重要的一部分。这些能源清洁干净且价格低廉成本低下,但是这些清洁能源有着不稳定、难储存等固有缺点。这些能源受到他们的来源太阳能和风能等约束,受到昼夜、季节等等影响,同时人类对于它们的利用效率还很低,单位面积设备发电率受到限制,能源的输出有很大挑战。因此一种可以因地制宜来储存和利用这些清洁能源、低阶煤和生物质资源的系统就成为了迫切的需求。


技术实现要素:



4.本发明针对上述问题提供了一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解的装置和方法。
5.本发明通过以下技术方案实现上述目的:一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,包括能量输入系统、原料处理系统、移动式储能与能源转化系统、产物加工系统和供能系统;
6.所述能量输入系统为外设风能、太阳能发电转化系统及聚光加热系统获得的能量,这部分能量直接供给至移动式储能与能源转化系统,占总供能的50%;
7.所述原料处理系统包括顺序连接的原料收集部分、筛选部分、干燥部分、破碎部分、煤粉储藏部分和混合贮藏部分,将获得的原料处理至可直接用于热解的程度;
8.所述移动式储能与能源转化系统由输料部分、热解转化部分、供气部分、移动载具四分部组成;
9.所述产物加工系统包含有固体处理、气体处理和液体处理,所述固体处理系统加工、处理来自固体收集箱的固体半焦与灰分,所述气体处理加工、处理来自气体暂存罐的气
体,包括分离残存的焦油、除硫、脱水、除杂工序,所述液体处理主要处理、加工来与液体暂存罐中的焦油,包括精炼、脱酸、降尘工序;
10.所述供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。
11.所述移动式储能与能源转化系统的输料部分由输料电机、液压旋转输料装置、旋转叶片、弹射子板、料仓盖、钢丝绳、弹簧ⅰ、小型电机ⅰ、弹簧ⅱ、下料壳、小型电机ⅱ、弹簧ⅲ、料仓控制箱、料仓、液压输出管以及支撑架组成,所述液压旋转输料装置可以在液压机的作用下上下伸缩,通过螺丝固定在移动移动载具左边,所述旋转叶片的顶部叶片位于弹射子板正上方,所述弹射子板、弹簧ⅱ、下料壳、小型电机ⅱ构成一个物料运输组,所述弹射子板由下料壳包裹,弹射子板与下料壳之间存在1~5cm的空隙,所弹射子板与下料壳均为中间平板,两边有45
°
的凸起,所述料仓盖闭合时,小型电机ⅱ做功,带动钢丝绳压缩弹簧ⅱ将弹射子板在隐藏在弹射子板内。所述料仓盖打开时,小型电机ⅱ做功放松钢丝绳,弹簧ⅱ释放料仓盖闭合时,小型电机ⅱ的做功,弹射子板的左部末端弹射至旋转叶片顶部叶片的正下方20cm处,所述料仓盖的打开动作由小型电机ⅰ做功带动钢丝绳压缩弹簧ⅰ来实现,所述料仓盖的关闭动作由小型电机ⅰ放松钢丝绳,弹簧ⅰ舒张来实现,所述小型电机ⅰ与小型电机ⅱ的工作状态由料仓控制箱来控制,所述料仓完成装料工作后,料仓控制箱控制料仓沿着移动轨道滑至固定卡子处,然后料仓控制箱控制支撑架缓慢向上支起,所述料仓在支撑架作用下左边抬起与水平面成一定夹角,所述液压输出管在料仓控制箱控制下深处内部管道,与液压输入管耦合;
12.所述移动式储能与能源转化系统的热解转化部分由循环热解装置、液压输入管、凹陷圆形挡板、放料挡板、循环泵、熔融盐保温储能装置、固体收集箱、放料阀、制冷泵、冷凝仓、液体暂存罐、气体暂存罐,组成,所述循环热解装置内嵌凹陷圆形挡板,上部焊接液压输入管,下底部内嵌放料挡板,所述凹陷圆形挡板中心内凹两次,外圈边缘与水平面夹角为20~40
°
,内圈边缘与水平面夹角为60~70
°
,中心部位有一圆心空孔,所述液压输入管焊接在循环热解装置的上部顶盖正中心,上部管道向左倾斜,不可伸缩,可与液压输出管耦合卡死,所述放料挡板位于固体收集箱左上部进料口正上方,所述固体收集箱固定、支撑循环热解装置,所述固体收集箱内底部存在有10~20
°
的倾斜面,所述放料阀位于固体收集箱的右下方,位于固体收集箱内底部金属倾斜面的上方,所述熔融盐保温储能装置为罐状熔融盐储存、加热一体装置,可将低温熔融盐加热为高温熔融盐,罐体顶部、底部焊接管道,通过循环泵使高温熔融盐通过管道绕循环热解装置数周,最终回到熔融盐保温储能装置內,所述熔融盐保温储能装置由固体收集箱和隔热板(右)固定,所述循环泵述目为2个,通过卡扣固定在熔融盐保温储能装置的上下管道,所述循环热解装置、循环泵、熔融盐保温储能装置和固体收集箱被两个块隔热板限制在移动载具的右部,所述制冷泵、冷凝仓共同为气液分离装置,所述制冷泵为冷凝仓提供冷凝液体,所述冷凝仓的形状为不规则的方形容器,以保证冷凝仓内部均能保持较低的冷凝温度,所述冷凝仓内镶嵌有上下交错的金属挡板,所述冷凝仓右上部焊接一根垂直、内径为6cm的金属管,该金属管与循环热解装置的左上部相连,连接口位于凹陷圆形挡板下方5cm,所述冷凝仓右左下部焊接一根水平、内径为6cm的金属管,该金属管右端距离冷凝仓右部5~8cm,该金属管左端与液体暂存罐相连,所述冷凝仓左上部外接一根水平、内径6cm的金属管,该金属管左端与气体暂存罐相连,所述液体暂存罐、
气体暂存罐收集到一定产物后送至产物深加工系统和供能系统。
13.所述移动式储能与能源转化系统的供气部分位于独立的方形空间内,由金属架保证空间的稳定性,所述供气部分的蒸汽发生装置、气瓶、混气装置、气体加热装置的启动均通过气体控制箱内部的程序控制,实现热解供气的智能操作;
14.所述移动式储能与能源转化系统的移动载具包括信号收发器、驾驶控制室、液压支架、隔热板、固定卡子以及移动轨道,所述信号收发器收发来自附近的信号与无线电信号,所述信号收发器是驾驶控制室外接装置,所述驾驶控制室除了控制移动载具移动外搭载控制料仓控制箱、热解转化部分与气体控制箱的系统,所述驾驶控制室储存记录热解运转的各种数据,通过信号收发器上传至云端,所述液压支架数目为四个,位于移动载具车厢的四个角落,负责支起两侧车厢,支起角度为0~120℃,两侧车厢可搭载太阳能电池,提供50%太阳能,用于熔融盐保温储能装置的加热,所述隔热板数目为两块,宽度与移动载具车厢一致,用于防止热量散出,所述固定卡子位于移动轨道上,所述固定卡子的位置依据料仓的尺寸与循环热解装置的位置做出相应的调整,所述移动轨道通过螺母固定在移动载具的正上方。
15.所述能量输入系统的能量是以电能或光能的形式加热熔融盐保温储能装置中的熔融盐,温度范围为室温~1000℃,并通过熔融盐保温储能装置进行保温。
16.一种适用于所述移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置的热解方法,包括以下步骤:
17.(1)利用风能发电、太阳能发电通过电加热装置和聚光装置将熔融盐加热至融化,使其沿管道流动;
18.(2)将收集的生物质与低阶煤原料按生物质:低阶煤原料=1:9~9:1送入原料处理系统处理,得到反应物原料,再将反应物原料送至液压旋转输料装置正下方,由液压旋转输料装置送至料仓中,待料仓装载一定反应物原料后,驾驶控制室的总程序控制料仓移动至固定卡子处,料仓控制箱控制支撑架将料仓左部抬起至一定角度后,液压输出管伸出内部子管与液压输入管耦合卡死,料仓中的反应物原料下放至循环热解装置中,30min后关闭液压输入管阀门;
19.(3)气体控制箱控制蒸汽发生装置、气瓶、混气装置与气体加热装置启动运转,气体加热装置预设温度110℃,混合气体通过管路由循环热解装置左下部流入,再由循环热解装置左上部流出至冷凝仓中,最后流至气体暂存罐中,运转20min后开始下一步;
20.(4)驾驶控制室中的程序控制循环泵、制冷泵开始运转,并打开熔融盐保温储能装置的上下管道阀门,制冷泵制冷温度为-30℃;
21.(5)循环热解装置中产生的气体被气体加热装置流出的载气带至冷凝仓中发生气液分离,气液分离后的气体产物最终流入气体暂存罐,液体产物受低温影响会暂停至冷凝仓中;
22.(6)循环热解装置中的放料挡板每隔40min开启一次,放料10min后关闭,然后再次打开液压输入管阀门,循环热解装置中的放料挡板下放的固体产物流入固体收集箱;
23.(7)料仓放料完毕后,实验基本结束,待循环热解装置中不再产生气体后,循环泵由下而上关闭,前后间隔10min,同时关闭蒸汽发生装置,气体加热装置、制冷泵,由载气将循环热解装置中的余热将冷凝仓中的焦油解冻,送至液体暂存罐中。
24.(8)步骤(7)产生的气、液、固相产物经产物深加工系统、处理后储存于供能系统,供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。
25.本发明具有以下优点或积极效果:
26.1、能够储存风能、太阳能发电装置在空闲时段的电力,避免浪费能源。
27.2、能够对低阶煤和生物质耦合热解,提高其利用效率。
28.3、全部的电子仪器通过子控制箱或直接受驾驶控制室的总程序控制,有较高的自动化与智能化水平。
附图说明
29.图1为本发明所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置布置结构示意图。
30.图2为本发明所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置的移动式储能与能源转化系统结构示意图。
31.图中标记为:101输料电机、102液压螺旋输料装置、103旋转叶片、104弹射子板、105料盖、106钢丝绳、107弹簧ⅰ、108小型电机ⅰ、109弹簧ⅱ、110下料壳、111小型电机ⅱ、112弹簧ⅲ、113料仓控制箱、114料仓、115液压输出管、116支撑架、201循环热解装置、202液压输入管、203凹陷圆形挡板、204放料挡板、205循环泵、206熔融盐保温储能装置、207固体收集箱、208放料阀、209制冷泵、210冷凝仓、211液体暂存罐、212气体暂存罐、301蒸汽发生装置、302气瓶、303混气装置、304气体加热装置、305气体控制箱、401信号收发器、402驾驶控制室、403液压支架、404隔热板、405固定卡子、406移动轨道。
具体实施方式
32.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。
33.首先需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.实施例1
36.本实施例为本发明所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解的装置,包括能量输入系统、原料收集系统、移动式储能与能源转化系统、产物深加工系统和供能系统,所述能量输入系统为外设风能、太阳能发电转化系统及聚光加热系统获得的能量,这部分能量直接供给至移动式储能与能源转化系统,约占总供能的50%。
37.所述原料处理系统包括顺序连接的原料收集部分、筛选部分、干燥部分、破碎部
分、煤粉储藏部分和混合贮藏部分,将获得的原料处理至可直接用于热解的程度。
38.所述移动式储能与能源转化系统由输料部分、热解转化部分、供气部分、移动载具四分部组成。
39.所述产物加工系统包含有固体处理、气体处理和液体处理,所述固体处理系统加工、处理来自固体收集箱的固体半焦与灰分,所述气体处理加工、处理来自气体暂存罐的气体,主要包括分离残存的焦油、除硫、脱水、除杂等工序、所述液体处理主要处理、加工来与液体暂存罐中的焦油,主要包括精炼、脱酸、降尘等工序。
40.所述供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。
41.所述移动式储能与能源转化系统由输料部分、热解转化部分、供气部分、移动载具四分部组成。所述输料部由101输料电机、102液压旋转输料装置、103旋转叶片、104弹射子板、105料仓盖、106钢丝绳、107弹簧ⅰ、108小型电机ⅰ、109弹簧ⅱ、110下料壳、111小型电机ⅱ、112弹簧ⅲ、113料仓控制箱、114料仓、115液压输出管、116支撑架等组成。所述102液压螺旋输料装置可以在液压机的作用下上下伸缩,通过螺丝固定在移动移动载具最左边。所述102液压螺旋输料装置由下方101输料电机带动旋转,所述103旋转叶片位于102液压螺旋输料装置中心,负责将原料收集系统处理过的反应物旋转向上运输。所述103旋转叶片的最顶部叶片位于104弹射子板正上方20cm处。所述104弹射子板、109弹簧ⅱ、110下料壳、111小型电机ⅱ构成一个物料运输组。所述104弹射子板由110下料壳包裹,104弹射子板与110下料壳之间存在1~5cm的空隙。所104弹射子板与110下料壳均为中间平板,两边有45
°
的凸起。所述105料仓盖闭合时,111小型电机ⅱ做功,带动钢丝绳压缩109弹簧ⅱ将104弹射子板在隐藏在104弹射子板内。所述105料仓盖打开时,111小型电机ⅱ做功放松钢丝绳,109弹簧ⅱ释放105料仓盖闭合时,111小型电机ⅱ的做功,104弹射子板的左部末端弹射至103旋转叶片顶部叶片的正下方20cm处。所述105料仓盖的打开动作由108小型电机ⅰ做功带动106钢丝绳压缩107弹簧ⅰ来实现。所述105料仓盖的关闭动作由108小型电机ⅰ放松106钢丝绳,107弹簧ⅰ舒张来实现。所述108小型电机ⅰ与111小型电机ⅱ的工作状态由113料仓控制箱来控制。所述114料仓完成装料工作后,113料仓控制箱控制114料仓沿着406移动轨道滑至405固定卡子处,然后113料仓控制箱控制116支撑架缓慢向上支起,所述114料仓在116支撑架作用下左边抬起与水平面成一定夹角。所述115液压输出管在113料仓控制箱控制下深处内部管道,与202液压输入管耦合。
42.所述热解转化部分由201循环热解装置、202液压输入管、203循环泵、204熔融盐保温储能装置、205固体收集箱、206放料阀、207制冷泵、208冷凝仓、209气体暂存罐、210液体暂存罐等部分组成,所述201循环热解装置内嵌203凹陷圆形挡板,上部焊接202液压输入管,下底部内嵌204放料挡板,所述203凹陷圆形挡板中心内凹两次,外圈边缘与水平面夹角为20~40
°
,内圈边缘与水平面夹角为60~70
°
,中心部位有一圆心空孔,所述202液压输入管焊接在201循环热解装置的上部顶盖正中心,上部管道向左倾斜,不可伸缩,可与115液压输出管耦合卡死,所述204放料挡板位于207固体收集箱左上部进料口正上方,所述207固体收集箱固定、支撑201循环热解装置,所述207固体收集箱内底部存在有10~20
°
的倾斜面,所述208放料阀位于207固体收集箱的右下方,位于207固体收集箱内底部金属倾斜面的上方,所述204熔融盐保温储能装置为罐状熔融盐储存、加热一体装置,可将低温熔融盐加热
为高温熔融盐,罐体顶部、底部焊接管道,通过203循环泵使高温熔融盐通过管道绕201循环热解装置数周,最终回到204熔融盐保温储能装置內,所述204熔融盐保温储能装置由207固体收集箱和404隔热板(右)固定,所述205循环泵述目为2个,通过卡扣固定在204熔融盐保温储能装置的上下管道,所述201循环热解装置、205循环泵、206熔融盐保温储能装置和207固体收集箱被两个块404隔热板限制在移动载具的右部,所述209制冷泵、210冷凝仓共同为气液分离装置,所述209制冷泵为210冷凝仓提供冷凝液体,所述210冷凝仓的形状为不规则的方形容器,以保证210冷凝仓内部均能保持较低的冷凝温度,所述210冷凝仓内镶嵌有上下交错的金属挡板,所述210冷凝仓右上部焊接一根垂直、内径为6cm的金属管,该金属管与201循环热解装置的左上部相连,连接口位于203凹陷圆形挡板下方5cm,所述210冷凝仓右左下部焊接一根水平、内径为6cm的金属管,该金属管右端距离210冷凝仓右部5~8cm,该金属管左端与211液体暂存罐相连,所述210冷凝仓左上部外接一根水平、内径6cm的金属管,该金属管左端与212气体暂存罐相连,所述211液体暂存罐、212气体暂存罐收集到一定产物后送至产物深加工系统和供能系统。
43.所述供气部分由301蒸汽发生装置、302气瓶、303混气装置、304气体加热装置、305气体控制箱组成,所述供气部分位于独立的方形空间内,由金属架保证空间的稳定性,所述301蒸汽发生装置位于空间的左下角,用于提供水蒸气,所述302气瓶包含多种气体,包括惰性气体,催化气体,所述301蒸汽发生装置、302气瓶通过内径6cm的金属管与303混气装置相连,各连接处为卡扣固定,所述304气体加热装置位于303混气装置的后端,金属管穿过304304气体加热装置与201循环热解装置的左下部相连,该金属管位于204放料挡板上方,所述301蒸汽发生装置、302气瓶、303混气装置、304气体加热装置的启动均通过305气体控制箱内部的程序控制,实验热解供气的智能操作。
44.所述移动载具主包括401信号收发器、402驾驶控制室、403液压支架、404隔热板、405固定卡子、406移动轨道,所述401信号收发器的功能为收发来自附近的信号与无线电信号,所述401信号收发器是402驾驶控制室外接装置,所述402驾驶控制室除了控制移动载具移动外搭载控制113料仓控制箱、热解转化部分与305气体控制箱的系统,使本发明有较高的自动化工作模式,所述402驾驶控制室储存记录热解运转的各种数据,通过401信号收发器上传至云端,所述403液压支架数目为4,位于移动载具车厢的四个角落,负责支起两侧车厢,支起角度为0~120℃,两侧车厢可搭载太阳能电池,提供部分太阳能,用于206熔融盐保温储能装置的加热,所述404隔热板数目为2,宽度与移动载具车厢一致,用于防止热量散出,所述405固定卡子位于406移动轨道上,所述405固定卡子的位置依据114料仓的尺寸与201循环热解装置的位置做出相应的调整,所述406移动轨道通过螺母固定在移动载具的正上方。
45.实施例2
46.本实施例为本发明所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解的方法,包括以下步骤:
47.(1)利用风能发电、太阳能发电通过电加热装置和聚光装置将熔融盐加热至融化,使其沿管道流动;
48.(2)将收集的生物质与低阶煤原料按重量份生物质:低阶煤原料=1:9~9:1的比例送入处理系统处理,得到反应物原料,再将反应物原料送至液压旋转输料装置正下方,由
液压旋转输料装置送至料仓中,待料仓装载一定反应物原料后,驾驶控制室的总程序控制料仓移动至固定卡子处,料仓控制箱控制支撑架将料仓左部抬起至一定角度后,液压输出管伸出内部子管与液压输入管耦合卡死,料仓中的反应物原料下放至循环热解装置中,30min后关闭液压输入管阀门;
49.(3)气体控制箱控制蒸汽发生装置、气瓶、混气装置与气体加热装置启动运转,气体加热装置预设温度110℃,混合气体通过管路由循环热解装置左下部流入,再由循环热解装置左上部流出至冷凝仓中,最后流至气体暂存罐中,运转20min后开始下一步;
50.(4)驾驶控制室中的程序控制循环泵、制冷泵开始运转,并打开熔融盐保温储能装置的上下管道阀门,制冷泵制冷温度为-30℃;
51.(5)循环热解装置中产生的气体被气体加热装置流出的载气带至冷凝仓中发生气液分离,气液分离后的气体产物最终流入气体暂存罐,液体产物受低温影响会暂停至冷凝仓中;
52.(6)循环热解装置中的放料挡板每隔40min开启一次,放料10min后关闭,然后再次打开液压输入管阀门,循环热解装置中的放料挡板下放的固体产物流入固体收集箱;
53.(7)料仓放料完毕后,实验基本结束,待循环热解装置中不再产生气体后,循环泵由下而上关闭,前后间隔10min,同时关闭蒸汽发生装置,气体加热装置、制冷泵,由载气将循环热解装置中的余热将冷凝仓中的焦油解冻,送至液体暂存罐中。
54.(8)步骤(7)产生的气、液、固等相产物经产物深加工系统、处理后储存于供能系统,供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,在对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征:


1.一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,包括能量输入系统、原料处理系统、移动式储能与能源转化系统、产物加工系统和供能系统;所述能量输入系统为外设风能、太阳能发电转化系统及聚光加热系统获得的能量,这部分能量直接供给至移动式储能与能源转化系统,占总供能的50%;所述原料处理系统包括顺序连接的原料收集部分、筛选部分、干燥部分、破碎部分、煤粉储藏部分和混合贮藏部分,将获得的原料处理至可直接用于热解的程度;所述移动式储能与能源转化系统由输料部分、热解转化部分、供气部分、移动载具四分部组成;所述产物加工系统包含有固体处理、气体处理和液体处理,所述固体处理系统加工、处理来自固体收集箱的固体半焦与灰分,所述气体处理加工、处理来自气体暂存罐的气体,包括分离残存的焦油、除硫、脱水、除杂工序,所述液体处理主要处理、加工来与液体暂存罐中的焦油,包括精炼、脱酸、降尘工序;所述供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。2.根据权利要求1所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,所述移动式储能与能源转化系统的输料部分由输料电机、液压旋转输料装置、旋转叶片、弹射子板、料仓盖、钢丝绳、弹簧ⅰ、小型电机ⅰ、弹簧ⅱ、下料壳、小型电机ⅱ、弹簧ⅲ、料仓控制箱、料仓、液压输出管以及支撑架组成,所述液压旋转输料装置可以在液压机的作用下上下伸缩,通过螺丝固定在移动移动载具左边,所述旋转叶片的顶部叶片位于弹射子板正上方,所述弹射子板、弹簧ⅱ、下料壳、小型电机ⅱ构成一个物料运输组,所述弹射子板由下料壳包裹,弹射子板与下料壳之间存在1~5cm的空隙,所弹射子板与下料壳均为中间平板,两边有45
°
的凸起,所述料仓盖闭合时,小型电机ⅱ做功,带动钢丝绳压缩弹簧ⅱ将弹射子板在隐藏在弹射子板内。所述料仓盖打开时,小型电机ⅱ做功放松钢丝绳,弹簧ⅱ释放料仓盖闭合时,小型电机ⅱ的做功,弹射子板的左部末端弹射至旋转叶片顶部叶片的正下方20cm处,所述料仓盖的打开动作由小型电机ⅰ做功带动钢丝绳压缩弹簧ⅰ来实现,所述料仓盖的关闭动作由小型电机ⅰ放松钢丝绳,弹簧ⅰ舒张来实现,所述小型电机ⅰ与小型电机ⅱ的工作状态由料仓控制箱来控制,所述料仓完成装料工作后,料仓控制箱控制料仓沿着移动轨道滑至固定卡子处,然后料仓控制箱控制支撑架缓慢向上支起,所述料仓在支撑架作用下左边抬起与水平面成一定夹角,所述液压输出管在料仓控制箱控制下深处内部管道,与液压输入管耦合。3.根据权利要求1所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,所述移动式储能与能源转化系统的热解转化部分由循环热解装置、液压输入管、凹陷圆形挡板、放料挡板、循环泵、熔融盐保温储能装置、固体收集箱、放料阀、制冷泵、冷凝仓、液体暂存罐、气体暂存罐,组成,所述循环热解装置内嵌凹陷圆形挡板,上部焊接液压输入管,下底部内嵌放料挡板,所述凹陷圆形挡板中心内凹两次,外圈边缘与水平面夹角为20~40
°
,内圈边缘与水平面夹角为60~70
°
,中心部位有一圆心空孔,所述液压输入管焊接在循环热解装置的上部顶盖正中心,上部管道向左倾斜,不可伸缩,可与液压输出管耦合卡死,所述放料挡板位于固体收集箱左上部进料口正上方,所述固体收集箱固定、支撑循环热解装置,所述固体收集箱内底部存在有10~20
°
的倾斜面,所述放料阀位于固体收集箱的右下方,位于固
体收集箱内底部金属倾斜面的上方,所述熔融盐保温储能装置为罐状熔融盐储存、加热一体装置,可将低温熔融盐加热为高温熔融盐,罐体顶部、底部焊接管道,通过循环泵使高温熔融盐通过管道绕循环热解装置数周,最终回到熔融盐保温储能装置內,所述熔融盐保温储能装置由固体收集箱和隔热板(右)固定,所述循环泵述目为2个,通过卡扣固定在熔融盐保温储能装置的上下管道,所述循环热解装置、循环泵、熔融盐保温储能装置和固体收集箱被两个块隔热板限制在移动载具的右部,所述制冷泵、冷凝仓共同为气液分离装置,所述制冷泵为冷凝仓提供冷凝液体,所述冷凝仓的形状为不规则的方形容器,以保证冷凝仓内部均能保持较低的冷凝温度,所述冷凝仓内镶嵌有上下交错的金属挡板,所述冷凝仓右上部焊接一根垂直、内径为6cm的金属管,该金属管与循环热解装置的左上部相连,连接口位于凹陷圆形挡板下方5cm,所述冷凝仓右左下部焊接一根水平、内径为6cm的金属管,该金属管右端距离冷凝仓右部5~8cm,该金属管左端与液体暂存罐相连,所述冷凝仓左上部外接一根水平、内径6cm的金属管,该金属管左端与气体暂存罐相连,所述液体暂存罐、气体暂存罐收集到一定产物后送至产物深加工系统和供能系统。4.根据权利要求1所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,所述移动式储能与能源转化系统的供气部分位于独立的方形空间内,由金属架保证空间的稳定性,所述供气部分的蒸汽发生装置、气瓶、混气装置、气体加热装置的启动均通过气体控制箱内部的程序控制,实现热解供气的智能操作。5.根据权利要求1所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,所述移动式储能与能源转化系统的移动载具包括信号收发器、驾驶控制室、液压支架、隔热板、固定卡子以及移动轨道,所述信号收发器收发来自附近的信号与无线电信号,所述信号收发器是驾驶控制室外接装置,所述驾驶控制室除了控制移动载具移动外搭载控制料仓控制箱、热解转化部分与气体控制箱的系统,所述驾驶控制室储存记录热解运转的各种数据,通过信号收发器上传至云端,所述液压支架数目为四个,位于移动载具车厢的四个角落,负责支起两侧车厢,支起角度为0~120℃,两侧车厢可搭载太阳能电池,提供50%太阳能,用于熔融盐保温储能装置的加热,所述隔热板数目为两块,宽度与移动载具车厢一致,用于防止热量散出,所述固定卡子位于移动轨道上,所述固定卡子的位置依据料仓的尺寸与循环热解装置的位置做出相应的调整,所述移动轨道通过螺母固定在移动载具的正上方。6.根据权利要求1所述的移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置,其特征在于,所述能量输入系统的能量是以电能或光能的形式加热熔融盐保温储能装置中的熔融盐,温度范围为室温~1000℃,并通过熔融盐保温储能装置进行保温。7.一种适用于所述移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置的热解方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用风能发电、太阳能发电通过电加热装置和聚光装置将熔融盐加热至融化,使其沿管道流动;(2)将收集的生物质与低阶煤原料按生物质:低阶煤原料=1:9~9:1送入原料处理系统处理,得到反应物原料,再将反应物原料送至液压旋转输料装置正下方,由液压旋转输料装置送至料仓中,待料仓装载一定反应物原料后,驾驶控制室的总程序控制料仓移动至固定卡子处,料仓控制箱控制支撑架将料仓左部抬起至一定角度后,液压输出管伸出内部子
管与液压输入管耦合卡死,料仓中的反应物原料下放至循环热解装置中,30min后关闭液压输入管阀门;(3)气体控制箱控制蒸汽发生装置、气瓶、混气装置与气体加热装置启动运转,气体加热装置预设温度110℃,混合气体通过管路由循环热解装置左下部流入,再由循环热解装置左上部流出至冷凝仓中,最后流至气体暂存罐中,运转20min后开始下一步;(4)驾驶控制室中的程序控制循环泵、制冷泵开始运转,并打开熔融盐保温储能装置的上下管道阀门,制冷泵制冷温度为-30℃;(5)循环热解装置中产生的气体被气体加热装置流出的载气带至冷凝仓中发生气液分离,气液分离后的气体产物最终流入气体暂存罐,液体产物受低温影响会暂停至冷凝仓中;(6)循环热解装置中的放料挡板每隔40min开启一次,放料10min后关闭,然后再次打开液压输入管阀门,循环热解装置中的放料挡板下放的固体产物流入固体收集箱;(7)料仓放料完毕后,实验基本结束,待循环热解装置中不再产生气体后,循环泵由下而上关闭,前后间隔10min,同时关闭蒸汽发生装置,气体加热装置、制冷泵,由载气将循环热解装置中的余热将冷凝仓中的焦油解冻,送至液体暂存罐中。(8)步骤(7)产生的气、液、固相产物经产物深加工系统、处理后储存于供能系统,供能系统直接与住户连接,综合处理来自产物加工系统的能源,经过合理调配后通过供能网路送至住户使用。

技术总结


本发明公开一种移动式熔盐储能的混合碳氢燃料热解装置和方法,包括能量输入系统、原料收集系统、移动式储能与能源转化系统、产物深加工系统和供能系统,所述的能量输入系统负责收集主要的风能、太阳能和光能,原料负责收集牛羊粪便、干草等生物质和低阶煤并进行预处理,移动式储能与能源转化系统包括熔融盐储能装置和循环热解装置,熔融盐储能装置接受能量加热熔融盐,并为循环热解装置提供能量,循环热解系统接收原料并进行热解,所述产物加工系统对热解产物进行收集和加工并输送给供能系统,充分利用了光能、太阳能和风能清洁能源。太阳能和风能清洁能源。太阳能和风能清洁能源。


技术研发人员:

胡二峰 戴重阳 王擘昊 刘泓豪 曾永福 李晨浩

受保护的技术使用者:

重庆大学

技术研发日:

2022.11.18

技术公布日:

2023/3/21

本文发布于:2024-09-20 22:45:14,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/77590.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:所述   装置   控制箱   气体
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议