一种提升?效率的生物质热解多能耦合系统及方法

本发明涉及生物质热解，尤其涉及一种提升效率的生物质热解多能耦合系统及方法。

背景技术：

1、生物质能是仅次于三大化石能源之后的第四大能源，其因储量巨大且具有碳中性的特点而备受关注。相比于风能、太阳能等间歇式可再生资源，生物质能具有稳定的来源和资源量。热解是将生物质能转化为高值化产品的一种清洁高效污染小的处置方式。但是，目前热解系统普遍高耗能，且损失率高(即效率低)，这不利于生物质资源的高效利用。

2、基于此，目前亟待需要一种提升效率的生物质热解多能耦合系统及方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种提升效率的生物质热解多能耦合系统及方法，能够提升生物质热解的效率。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种提升效率的生物质热解多能耦合系统，包括：

3、热解装置，设置有第一物料仓和熔盐仓，所述熔盐仓设置于所述第一物料仓的外周，所述第一物料仓内设置有第一螺旋桨，所述第一螺旋桨用于输送生物质原料；

4、熔盐储能装置，设置有高温熔盐罐、低温熔盐罐和集热光伏阵列，所述熔盐仓分别与所述高温熔盐罐和所述低温熔盐罐连接，以利用所述高温熔盐罐输送来的高温熔盐对所述第一物料仓中的所述生物质原料进行热解，所述集热光伏阵列分别与所述高温熔盐罐和所述低温熔盐罐连接，所述集热光伏阵列用于将来自所述低温熔盐罐的低温熔盐进行加热，并供给到所述高温熔盐罐。

5、第二方面，本发明实施例提供了一种提升效率的生物质热解多能耦合方法，基于上述实施例所述的提升效率的生物质热解多能耦合系统，所述方法包括：

6、利用所述第一螺旋桨输送生物质原料；

7、利用所述高温熔盐罐输送来的高温熔盐对所述第一物料仓中的所述生物质原料进行热解；

8、利用所述集热光伏阵列将来自所述低温熔盐罐的低温熔盐进行加热，并供给到所述高温熔盐罐。

9、由上述方案可知，本发明提供的提升效率的生物质热解多能耦合系统及方法，通过利用第一螺旋桨输送生物质原料，并利用高温熔盐罐输送来的高温熔盐对第一物料仓中的生物质原料进行热解，由于熔盐是一种高蓄热体，采用此热解装置可实现物料热解时放出的热量的回收；通过利用集热光伏阵列将来自低温熔盐罐的低温熔盐进行加热，并供给到高温熔盐罐，如此可实现太阳能加热熔盐为热解系统供能。因此，上述技术方案能够提升生物质热解的效率。

技术特征：

1.一种提升效率的生物质热解多能耦合系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔盐仓(12)沿其轴向均匀地开设有多个第一测温孔，每个所述第一测温孔均插设有一个第一热电偶，所述第一物料仓(11)沿其轴向均匀地开设有多个第二测温孔，每个所述第二测温孔均插设有一个第二热电偶；

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述回热区的长度是通过如下公式计算得到的：

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋桨(13)的转速是通过如下公式计算得到的：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，还包括依次连接的冷凝装置(3)、气体过滤器(4)和固体燃料电池(5)，所述冷凝装置(3)的入口与所述热解装置(1)的气体出口连接，所述冷凝装置(3)用于将所述热解装置(1)排出的油气混合物中的焦油进行冷凝回收，所述气体过滤器(4)用于过滤所述冷凝装置(3)排出的气体混合物中的颗粒物，所述固体燃料电池(5)用于利用所述气体过滤器(4)排出的气体混合物和空气产生电能。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述冷凝装置(3)包括第一缸、第二缸和蒸汽发生器，所述第一缸和所述第二缸的内部均设置有冷凝管，所述冷凝管的外壁涂覆有疏油层，以减少焦油的黏附；

7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，还包括依次连接的余热回收装置(6)和换热器(7)，所述余热回收装置(6)的入口与所述热解装置(1)的固体出口连接，所述余热回收装置(6)用于回收所述热解装置(1)排出的焦炭的热量，所述换热器(7)用于将所述余热回收装置(6)排出的焦炭降温至室温。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述余热回收装置(6)包括第二螺旋桨(61)和内部为空心结构的第三螺旋桨(62)，所述第二螺旋桨(61)设置于所述第三螺旋桨(62)内，所述第二螺旋桨(61)和所述第三螺旋桨(62)之间形成第二物料仓，所述第二螺旋桨(61)用于输送生物质原料，所述第三螺旋桨(62)用于输送所述热解装置(1)排出的焦炭，所述第二螺旋桨(61)排出的生物质原料用于输送至所述第二物料仓。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述余热回收装置(6)的外壁沿其轴向均匀地设置有多个第三热电偶，所述第三热电偶用于检测焦炭在输送过程中的温度变化，所述第三螺旋桨(62)用于基于所述第三热电偶的温度变化进行转速的改变。

10.一种提升效率的生物质热解多能耦合方法，其特征在于，基于权利要求1-9中任一项所述的系统，所述方法包括：

技术总结
本发明涉及生物质热解技术领域，特别涉及一种提升效率的生物质热解多能耦合系统及方法。该系统包括：热解装置，设置有第一物料仓和熔盐仓，熔盐仓设置于第一物料仓的外周，第一物料仓内设置有第一螺旋桨，第一螺旋桨用于输送生物质原料；熔盐储能装置，设置有高温熔盐罐、低温熔盐罐和集热光伏阵列，熔盐仓分别与高温熔盐罐和低温熔盐罐连接，以利用高温熔盐罐输送来的高温熔盐对第一物料仓中的生物质原料进行热解，集热光伏阵列分别与高温熔盐罐和低温熔盐罐连接，集热光伏阵列用于将来自低温熔盐罐的低温熔盐进行加热，并供给到高温熔盐罐。上述技术方案能够提升生物质热解的效率。

技术研发人员：李爱军,张桐,黄永达,邓倩,杜涟茗,郑宇航,姚洪
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24