(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111448414.7 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 淮阴工学院 地址 223400 江苏省淮安市 涟水县海安路 10号安东大厦8楼 (72)发明人 张佳钰　纪捷　秦泾鑫　王赓勉　 王夫诚　朱跃伍　周孟雄　苏姣月　 汤健康　郭仁威　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 柏尚春 (51)Int.Cl. F22B 1/00(2006.01) F22B 1/22(2006.01) F24D 18/00(2022.01)F24S 20/40(2018.01) F25B 15/06(2006.01) F25B 27/02(2006.01) F25B 30/06(2006.01) F25B 39/02(2006.01) F01K 11/00(2006.01) F01K 25/10(2006.01) F03D 9/11(2016.01) F03D 9/25(2016.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) F24D 101/20(2022.01) (54)发明名称 基于ORC的新型系统的碳排放调控系统、 方 法和介质 (57)摘要 本发明提出了基于ORC的新型系统的碳排放 调控系统、 方法和介质， 该系统包括： 生物质锅炉 和太阳能集热器作为热源与蒸发器相连， 蒸发器 与膨胀机、 发电机、 电能存储器和电网依次连接， 实现供电功能； 膨胀机与冷凝器、 储液器、 工质 泵、 蒸发器依次闭环连接； 生物质锅炉与第一级 烟气—水换热器、 吸收式热泵、 第二级烟气—水 换热器、 热网回水和吸收式热泵依次连接， 废热 型溴化锂冷水机组与吸收式热泵相连， 实现供冷 功能； 太阳能集热器和第二级烟气—水换热器相 连， 实现供热功能。 结合改进后的粒子群算法优 化各个供能系统消耗的主要能量， 减少二氧化碳 排放量。 本发 明的系统和方法能够有效提高能源 利用率以及提升发电效率的稳定， 具有切实可行 的应用前 景。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114294630 A 2022.04.08 CN 114294630 A 1.一种基于ORC的新型系统的碳排放调控系统， 其特征在于， 该系统包括： 生物质锅炉 (1)和太阳能集热器(11)作为热源与蒸发器(2)相连， 所述蒸发器(2)与膨胀机(3)、 发电机 (4)、 电能存储器(6)和电网(7)依次连接， 发电机(4)产生的电量与电网(7)相互补给， 实现 供电功能； 所述膨胀机(3)与冷凝器(8)、 储液器(9)、 工质泵(10)、 蒸发器(2)依次闭环连接； 生物质锅炉(1)与第一级烟气—水换热器(12)、 吸收式热泵(13)、 第二级烟气—水换热器 (14)、 热网回水(15)和吸收式热泵(13)依次连接， 废热型溴化锂冷水机组(16)与吸收式热 泵(13)相连， 实现供冷功能； 太阳能集热器(11)和第二级烟气—水换热器(14)相连， 实现供 热功能。 2.根据权利要求1所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控系统， 其特征在于， 还包括 风力发电机组(5)与所述 发电机(4)相连， 所述风力发电机组(5)用于提高发电机(4)的额定 转速。 3.根据权利要求1所述系统的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 该 方法结合改进后的粒子群算法优化各个供能系统消耗的能量， 改进后的粒子群算法包括如 下步骤： 步骤1： 初始化 参数， 输入各 供能系统消耗的主 要能量参数； 步骤2： 计算每 个个体的适应度值， 更新全局最优位置； 步骤3： 进入主循环， 更新调节因子和自适应权 重； 步骤4： 判断个体适应度值是否小于种群平均适应度值， 若是， 按照随机比例进行交叉 操作， 反之， 按照一定规 律作为比例系数进行交叉操作更新 最优个体位置； 步骤5： 随机产生预判变异概率， 判断变异概率是否小于预判变异概率， 若是， 则进行变 异操作， 反 之， 进入步骤6； 步骤6： 形成下一代种群， 更新全局最优位置； 步骤7： 判断是否达到最大迭代进化次数， 若没有则返回步骤3， 反之， 输出最优各个供 能系统消耗的能量 解； 步骤8： 将最优各个供能系统消耗的能量 解代入碳 排放指标。 4.根据权利要求3所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 所述步 骤3具体包括： 调节因子Q关系式为： 自适应权 重W关系式为： 其中， m为随机参数， 取值范围为[0， 2]， 令迭代次数T＝1， 最大迭代进化次数为G。 5.根据权利要求3所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 所述步 骤4具体包括： 随机交叉关系式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114294630 A 2规律交叉关系式为： ε＝fm/(fn+fm) 其中， 为种群中一个个体， 为随机的另一个个体， fn为 个体的适应度值， fm为 个体的适应度值， μ为一个随机参数， 取值范围为[0， 1]， ε为按照一定规律进行交叉操作 的比例系数。 6.根据权利要求3所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 所述步 骤5中变异概 率M关系式为： 7.根据权利要求3所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 所述步 骤8具体包括： 碳排放指标公式为： 为二氧化碳减少量， 为二氧化碳排放系数， Pabs为参考系统消耗的主要能量， PORC 为模拟ORC系统消耗的主 要能量， 参考系统消耗的主 要能量Pabs为： Pabs＝Ph+Pc+Pout Ph为供热系统消耗的能量， Pc为供冷系统消 耗的能量， Pout为从电网输出供电系统消 耗 的能量， 模拟ORC系统消耗的主 要能量PORC为： PORC＝Pout‑Pin 其中， Pin为输入电网供电系统消耗的能量。 8.根据权利要求7所述的基于ORC的新型系统的碳排放调控方法， 其特征在于， 所述 为二氧化碳排放系数取值为0.39。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 包括供一个或多个处理器执行的一个或多 个程序， 所述 一个或多个程序包括用于执 行如权利要求3 ‑7任一所述方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114294630 A 3