本發明涉及低碳與能源技術領域,尤其涉及一種以CO2為工質,適應于鄉村以生物質為能源的CO2循環發電的方法。
背景技術:
氣候變化已成為影響人類生存和發展的問題之一,而大量的二氧化碳排放被認為是導致氣候變暖的主要原因,我國作為世界上最大的發展中國家,以煤炭為主的一次能源和以火力發電為主的二次能源結構,隨著經濟總量的迅速增長,一次能源和二次能源的CO2排放具有增長快、總量大的特點,為應對氣候變化發展低碳能源尤其是可再生能源和新能源已成為人們的共識,生物質發電、超臨界二氧化碳發電等已受到廣泛關注。
今天,生物質發電技術已成熟應用,但由于現有的生物質發電系統龐大、投資也很高,不適宜于地域廣大而分散的鄉村,加之運輸成本問題不宜遠距離運輸,導致大量的生物質如秸稈、稻草等被遺棄或就地焚燒,嚴重污染環境,也影響空中飛行安全,雖然各級政府年年依法嚴查督辦,但在電費仍昂貴乃至缺電的鄉村,大量的生物質被就地焚燒大區域污染空氣影響航空安全的事件仍屢禁不止。究其原因是缺少一種適應于廣大鄉村的生物質發電方法。而另一方面,投資僅數千元至數十萬元不等的各類中小型燃煤沸騰爐、爐排爐、層燃爐及以高硫石煤為燃料的改進型沸騰爐在廣大鄉村乃至鄉鎮縣城上得以普遍采用。
而隨CCS技術應用發展起來的超臨界二氧化碳發電系統較傳統的熱能發電系統的系統熱效率、總重及占地面積、污染物排放等方面表現出顯著的優勢,但在應用上尚存在諸多的瓶頸,其一,現有的超臨界二氧化碳發電系統其高效換熱器是超臨界發電系統工程應用的基礎,客觀上要求用高效換熱器等壓加熱二氧化碳工質,因此,現行超臨界二氧化碳試驗環路的熱交換大多使用印制電路板熱交換器(PCHE),它適用于高工作溫度和高工作壓力,并具有良好的擴展能力,能滿足用換熱器等壓加熱二氧化碳工質的要求,但機構復雜,投資大;其二,現行的超臨界二氧化碳發電系統包括熱源、高速渦輪機、高速發電機、高速壓氣機、冷卻器等,其循環過程為超臨界二氧化碳經壓縮機升壓——用換熱器等壓加熱二氧化碳工質——工質進入渦輪機推動渦輪做功帶動電機發電——工質進入冷卻器——再進入壓縮機形成閉式循環,系統投資大;其三,現行的超臨界二氧化碳布雷頓循環要求壓縮機參數處于近臨界點,降低換熱端差,其壓縮機壓縮過程中壓縮功仍占渦輪輸出功的30%以上,實際運用的壓縮過程中壓縮功仍占到渦輪輸出功的40%到50%,即系統的壓縮機自耗能仍偏高;再者,其系統循環的高效率需建立在冷凝器出口即壓氣機吸入口(循環起點)的二氧化碳仍處于32℃、7.2MPa超臨界狀態的臨界點上,超臨界二氧化碳發電系統運行狀態控制難度大,仍需要開展控制研究。顯然,現有的超臨界CO2循環發電技術方案尚不適合我國鄉村狀況。
綜合所述,現有的各類利用生物質發電方法和超臨界CO2發電方法與我國廣闊的鄉村狀況大多極不匹配。鑒于此,迫切需要開發一種適應于鄉村狀況的、利于廣闊鄉村節能減排的生物質能源超臨界CO2發電的新方法。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是,提供一種可就近利用廣闊鄉村的量大的可再生生物質資源為低碳能源、且投資低、運行穩定、自耗能低、運行成本低的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機/活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置液態CO2儲存罐儲存CO2;以高壓泵/壓縮機將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入生物質爐CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入生物質爐CO2蓄能裝置中的CO2流體直接吸收生物質爐中生物質燃料燃燒釋放的700℃~1500℃高溫熱能,轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(2)生物質爐CO2蓄能裝置中產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供給渦輪機/活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經渦輪機/活塞式膨脹機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)渦輪機/活塞式膨脹機作功后排出的低壓CO2流體經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮后直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電,或直接送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮/高壓泵泵送后,返回回熱器回收余熱,再送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮/高壓泵泵送后,直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電,或直接送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電。
進一步,所述生物質爐CO2蓄能裝置主要包括生物質爐和設置于生物質爐內的CO2蓄能機構。所述的生物質爐是指以秸稈稻草枝葉等生物質為燃料的爐,包括鄉村居民家用沸騰爐和/或爐排爐和/或層燃爐等;所述的CO2蓄能機構含熱交換器。所述的生物質爐CO2蓄能裝置可為2個以上并聯使用。
進一步,所述的穩流調節器為將生物質爐CO2蓄能裝置產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態超臨界CO2流體調整為等壓熱態超臨界CO2熱流體的裝置。
進一步,所述穩流調節器包括穩流調節器本體、導流混合機構、進口管路和出口管路;所述導流混合機構設置在穩流調節器本體內,所述進口管路和出口管路均設置在穩流調節器本體外側上;所述進口管路與生物質爐CO2蓄能裝置的出口連接;所述出口管路與渦輪機/活塞式膨脹機的進口連接。所述出口管路與渦輪機/活塞式膨脹機的進口連接;所述進口管路上設置有第一溫壓感應器、流量計、分配器、第三逆止閥;所述出口管道設置有調壓閥、第二溫壓感應器;所述導流混合機構包括螺旋葉片、折流板或多孔板中的至少一種。
進一步,所述的回熱器及熱交換器為箱式熱交換器和/或板式熱交換器和/或盤式熱交換器和/或螺旋繞管式熱交換器和/或列管式熱交換器,工作介質為CO2流體。回熱器以經冷卻器冷卻、壓縮機壓縮的低溫CO2流體回收渦輪機/活塞式膨脹機出口流出的帶余熱的CO2流體的余熱,進一步提高裝備系統的發電效率。
進一步,所述的以生物質為燃料的沸騰爐和/或爐排爐和/或層燃爐可以單獨或聯合因情利用。
本發明的技術原理與技術優勢:
1)為適應廣大鄉村環境變化的能源條件,以低投資的易于實現清潔燃燒的各類沸騰爐、爐排爐、層燃爐,利用大量產生的秸稈稻草枝葉等生物質燃料能源設置生物質爐CO2蓄能裝置,高效的獲取生物質燃燒產生的高溫能源,可因地制宜,且在最低投資下,滿足超臨界CO2循環發電所需的高溫能源條件。
2)設置液態CO2儲存罐,并可以低功率、低能耗的高壓泵裝置輸送液態CO2儲存罐中的液態CO2,以滿足廣大的邊遠鄉村較差的不理想的經濟環境條件要求,并大幅降低生產運行中的自耗電能。
3)利用CO2的特性,設置直熱式的CO2蓄能裝置,以CO2蓄能裝置中的液化CO2流體為工質,直接吸收蓄集不同溫度、不同熱力強度的熱能,直接將液態CO2轉化為不同蓄能密度的高壓熱態的超臨界CO2流體,機構雖簡單但蓄能速度快、效率高。
4)設置穩流調節器,以穩流調節器將分散設置的若干個生物質爐CO2蓄能裝置產生的不同溫度、不同壓力、不同能量密度的超臨界CO2流體調整為等壓熱態超臨界CO2流體,以等壓熱態超臨界CO2流體穩定供給渦輪機/活塞式膨脹機做功驅動發電機發電,可穩定發電系統運行工況和電能輸出。
5)設置低投資的利用鄉村天然的生物質爐CO2蓄能裝置,就地利用了鄉村的生物質低碳能源,可自然化解各級政府年年嚴查督辦的鄉村生物質隨地焚燒問題,又可穩定的解決生活/生產所需電能及外供電網創收。
本發明的有益效果:
1)針對廣大鄉村具有的生物質能源條件、多樣化的地形地貌和日照條件及經濟環境條件,開發的適應于鄉村的二氧化碳循環發電的方法,工藝方法新穎,流程簡單,實施的工藝設備占地小,投資小,系統自耗能低,產能高,運行費用低,工藝系統設備操控簡單而可靠,易于實現自動化控制,具有良好的實用性和經濟性。
2)既可有效解決廣大的鄉村每年大量的生物質就地焚燒影響環境空氣和航空安全的問題,又可就地以可再生的低碳能源高效能的生產大量的電能滿足生活、生產之需,在廣大的鄉村推廣應用,可有效降減日益增長的煤電生產對環境的巨大污染。
3)適應于鄉村的二氧化碳循環發電的方法,有益于CCS技術的推廣應用和全球應對氣候變化的碳減排行動,可避免CO2的深層地質封存和深海封存對地球環境造成的不可預期的影響,如液化CO2將地質層甲烷和深海水合物甲烷大規模置換進入地球大氣圈可能造成的災難性風險。
4)利于鄉村經濟的發展,能促進廣大鄉村的就業和創業,增加鄉村收入和社會財富,利于社會穩定。
附圖說明
圖1為本發明的基本工藝流程圖。
圖2為一種設有2套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的工藝流程示意圖。
圖3為一種設有3套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的工藝流程示意圖。
圖4為一種設有4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的工藝流程示意圖。
圖5為一種設有4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置、2套生物質爐排爐CO2蓄能裝置的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的工藝流程示意圖。
圖6為一種穩流調節器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步的說明。
參照圖1,適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機/活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置液態CO2儲存罐儲存CO2;以高壓泵/壓縮機將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入生物質爐CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入生物質爐CO2蓄能裝置中的CO2流體直接吸收生物質爐中生物質燃料燃燒釋放的700℃~1500℃高溫熱能,轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(2)生物質爐CO2蓄能裝置中產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機/活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經渦輪機/活塞式膨脹機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)渦輪機/活塞式膨脹機作功后排出的低壓CO2流體經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮后直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電,或直接送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮/高壓泵泵送后,返回回熱器回收余熱,再送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮/高壓泵泵送后,直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電,或直接送入生物質爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電。
所述的生物質爐CO2蓄能裝置主要包括生物質爐和設置于生物質爐內的CO2蓄能機構;所述的生物質爐是指以秸稈稻草枝葉等生物質為燃料爐,包括鄉村居民家用沸騰爐和/或爐排爐和/或層燃爐等;所述的CO2蓄能機構含熱交換器。所述的生物質爐CO2蓄能裝置可為2個以上并聯使用。
所述的穩流調節器為將生物質爐CO2蓄能裝置產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態超臨界CO2流體調整為等壓熱態超臨界CO2熱流體的裝置。
參照圖6,所述的穩流調節器包括穩流調節器本體41、導流混合機構42、進口管路43和出口管路44;所述導流混合機構42設置在穩流調節器本體41內,所述進口管路43和出口管路44均設置在穩流調節器本體41上;所述進口管路43與生物質爐CO2蓄能裝置的出口連接;所述出口管路44與渦輪機/活塞式膨脹機的進口連接;所述進口管路43上設置有第一溫壓感應器431、流量計432、分配器433、第三逆止閥434;所述出口管道44設置有調壓閥441、第二溫壓感應器442;所述導流混合機構42包括螺旋葉片421、折流板422或多孔板423中的至少一種。
波動的、不同溫度和不同熱能密度的高壓熱態超臨界CO2流體經生物質爐CO2蓄能裝置的出口流出后,進入進口管路43,通過第一溫壓感應器431檢測管路中的超臨界CO2流體的溫度和壓力,依照渦輪機/活塞式膨脹機發電需要的超臨界CO2流體的溫度和壓力,通過流量計432檢測流量,分配器433控制管路上各種超臨界CO2流體的流量,使得進入穩流調節器本體41內的超臨界CO2流體經過導流混合機構42的作用后,出口管路44上的第二溫壓感應器442檢測管路中輸出的等壓等溫的超臨界CO2流體的溫度和壓力符合要求。
所述的熱交換器及回熱器為箱式熱交換器和/或板式熱交換器和/或盤式熱交換器和/或螺旋繞管式熱交換器和/或列管式熱交換器,工作介質為CO2流體。回熱器以經冷卻器冷卻、壓縮機壓縮的低溫CO2流體回收渦輪機/活塞式膨脹機出口流出的帶余熱的CO2流體的余熱,進一步提高裝備系統的發電效率。
所述的供配電裝置為成熟應用的供配電技術裝置。
實施例1
參照圖2,一種設有2套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置的適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質沸騰爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置1個液態CO2儲存罐儲存CO2;以高壓泵將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入2套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入2套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置的CO2流體直接吸收沸騰爐中生物質燃料燃燒釋放的700℃~1300℃高溫熱能,轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(2)2套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中產生的波動的和不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供活塞式膨脹機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經活塞式膨脹機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)活塞式膨脹機作功后排出的低壓CO2流體送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮,返回回熱器回收余熱,再送入生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓后,直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電。
實施例2
參照圖3,一種設有3套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質沸騰爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置2個液態CO2儲存罐儲存CO2;分別以3臺高壓泵將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入3套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入3套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中的CO2直接吸收沸騰爐中生物質燃料燃燒釋放的700℃~1500℃高溫熱能,轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(2)3套生物質燃料沸騰爐CO2蓄能裝置中產生的波動的和不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經渦輪機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)渦輪機作功后排出的低壓CO2流體送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮后,返回回熱器回收余熱,再送入生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機壓縮后,直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電。
實施例3
參照圖4,一種設有4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質沸騰爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置2個液態CO2儲存罐儲存CO2,同時設置高壓泵和壓縮機聯合輸送;以高壓泵和壓縮機將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中的CO2直接吸收沸騰爐中生物質燃料燃燒釋放的700℃~1200℃高溫熱能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(4)4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經渦輪機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)渦輪機作功后排出的低壓CO2流體送入回熱器,經冷卻器冷卻和壓縮機B壓縮、再經壓縮機A壓縮,返回回熱器回收余熱,再送入4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,或冷卻器冷卻和經壓縮機B壓縮后,直接送入2臺液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電。
實施例4
參照圖5,一種設有4套生物質沸騰爐CO2蓄能裝置、2套生物質爐排爐CO2蓄能裝置適應于鄉村以生物質為能源的二氧化碳循環發電的方法,以CO2為工質,采用生物質沸騰爐CO2蓄能裝置將生物質能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,主要包括以下步驟:
(1)CO2的儲存與輸送
設置3個液態CO2儲存罐儲存CO2,設置壓縮機A、壓縮機B與一臺高壓泵聯合;以1臺高壓泵和壓縮機A、壓縮機B聯用,將液態CO2儲存罐中的液態CO2壓送入4套生物質沸騰爐和2套生物質爐排爐的CO2蓄能裝置中;
(2)CO2蓄能
將步驟(1)送入4臺生物質沸騰爐CO2蓄能裝置和2臺爐排爐CO2蓄能裝置中的CO2直接吸收爐中生物質燃料燃燒釋放的600℃~1200℃高溫熱能轉化為高蓄能密度的高壓熱態超臨界CO2流體;
(3)超臨界CO2流體調質與發電
將步驟(2)4臺沸騰爐CO2蓄能裝置、2臺爐排爐CO2蓄能裝置產生的波動的和/或不同溫度不同熱能密度的高壓熱態CO2流體送入穩流調節器,經穩流調節器調整為等壓熱態超臨界CO2流體,供渦輪機作功驅動發電機發電,產生的電力經供配電裝置調控供生活/生產用電,或供電網外賣,經渦輪機作功后排出低壓CO2流體;
(4)CO2循環與回熱利用
將步驟(3)渦輪機作功后排出的低壓CO2流體送入回熱器(回熱器A和回熱器B),經冷卻器冷卻和壓縮機A、壓縮機B壓縮,返回回熱器回收余熱,再送入4臺沸騰爐CO2蓄能裝置、2臺爐排爐CO2蓄能裝置中蓄能循環發電;或送入回熱器,經冷卻器冷卻和經壓縮機A壓縮后,直接送入液態CO2儲存罐中供循環蓄能發電。
本發明為適應廣大鄉村環境變化的能源條件,以低投資的易于實現清潔燃燒的各類沸騰爐和/或爐排爐和/或層燃爐,利用大量產生的秸稈稻草枝葉等生物質燃料能源設置生物質爐CO2蓄能裝置,高效的獲取生物質燃燒產生的高溫能源,可因地制宜,且在最低投資下,滿足超臨界CO2循環發電所需的高溫能源條件。利用CO2的特性,設置直熱式的CO2蓄能裝置,以CO2蓄能裝置中的液化CO2流體為工質,直接吸收蓄集不同溫度、不同熱力強度的熱能,直接將液態CO2轉化為不同蓄能密度的高壓熱態的超臨界CO2流體,機構雖簡單但蓄能速度快、效率高。
通過設置液態CO2儲存罐,并盡量以低功率、低能耗的高壓泵裝置輸送液態CO2儲存罐中的液態CO2,以滿足廣大的邊遠鄉村較差的不理想的經濟環境條件要求,并大幅降低生產運行中的自耗電能。
通過設置穩流調節器,以穩流調節器將分散設置的若干個生物質爐CO2蓄能裝置產生的不同溫度、不同壓力、不同能量密度的超臨界CO2流體調整為等壓熱態超臨界CO2流體,以等壓熱態超臨界CO2流體穩定供給渦輪機/活塞式膨脹機做功驅動發電機發電,可穩定發電系統運行工況和電能輸出。
以低投資的利用鄉村天然的生物質沸騰爐CO2蓄能裝置或爐排爐CO2蓄能裝置,就地利用鄉村的生物質低碳能源,可自然化解各級政府年年嚴查督辦的鄉村生物質隨地焚燒問題,又可穩定的解決生活/生產所需電能及外供電網創收。
本發明針對廣大鄉村具有的生物質低碳能源條件、多樣化的地形地貌及經濟環境條件,開發的適應于鄉村的二氧化碳循環發電的方法,工藝方法新穎,流程簡單,并可因情制宜地調整相關裝置與系統的布置方式,包括可因情制宜地調整裝置之間的連接方式,且實施的工藝設備占地小,投資小,系統自耗能低,產能高,運行費用低,工藝系統設備操控簡單而可靠,易于實現自動化控制,具有良好的實用性和經濟性。既可有效解決廣大的鄉村每年大量的生物質就地焚燒影響環境空氣和航空安全的問題,又可就地以可再生的低碳能源高效能的生產大量的電能滿足生活、生產之需,在廣大的鄉村推廣應用,可有效降減日益增長的煤電生產對環境的巨大污染。有益于CCS技術的推廣應用和全球應對氣候變化的碳減排行動,可避免CO2的深層地質封存和深海封存對地球環境造成的不可預期的影響,如液化CO2將地質層甲烷和深海水合物甲烷大規模置換進入地球大氣圈可能造成的災難性風險。利于鄉村經濟的發展,能促進廣大鄉村的就業和創業,增加鄉村收入和社會財富,利于社會穩定。