一种沼气发电余热的综合利用系统技术方案

技术编号:15164036 阅读:22 留言:0更新日期:2017-04-13 02:05
本实用新型专利技术公开了一种沼气发电余热的综合利用系统,包括预热调节池、发酵池、送气管、沼气净化器、沼气发电机组和沼渣烘干机,沼气发电机组包括低温冷却部、高温散热部、电能输出部和排烟部,低温冷却部的冷却水出口管连接有第一热水罐和余热回收器,余热回收器与低温冷却部的冷却水进口管连通;排烟部的烟气出口管与沼渣烘干机相连,沼渣烘干机与喷淋塔相连,喷淋塔与第一热水罐连通;高温散热部的高温缸套水出口管连接有列管换热器和第二热水罐,第二热水罐的回水管穿过发酵池后与列管换热器连通。本系统不仅实现了对沼气余热的高效利用,保证了沼气发酵所需要的热能需求,而且提高了沼气发电过程的可靠性和经济性,易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于能源再利用
,具体涉及一种沼气发电余热的综合利用系统。
技术介绍
目前,沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保的特点,是一种分布广泛且廉价的分布式能源。然而沼气发电机在发电的时候会产生大量的热能,为了避免热能的过渡浪费,一般都是将沼气发电机上产生的热量与热量回收系统相连,现有的热量回收系统包括散热器,散热器内的冷水进入发电机内,将发电机内的热量带出,再通过水循环管道进入到沼气发酵池内,水循环管道内的热水对沼气发酵池进行发热,之后再流入到散热器内。上述的热量回收系统在使用的过程中发现,由于散热器的结构形式单一,利用散热器进行散热,只能简单的维持发电机的正常工作温度,而发电机产生的大部分烟气余热和热能没有得到很好的回收利用,热量回收利用率低。因此,研制开发一种结构合理、容易实施、成本低、既能是实现沼气发电余热的高效利用,又能提高沼气发电过程的可靠性和经济性的沼气发电余热的综合利用系统是客观需要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构合理、容易实施、成本低、既能是实现沼气发电余热的高效利用,又能提高沼气发电过程的可靠性和经济性的沼气发电余热的综合利用系统。本技术的目的是这样实现的,包括预热调节池、发酵池、送气管、沼气净化器、沼气发电机组和沼渣烘干机,沼气发电机组包括低温冷却部、高温散热部、电能输出部和排烟部,低温冷却部的冷却水出口管连接有第一热水罐,第一热水罐的底部出口管连接有余热回收器,余热回收器的出口与低温冷却部的冷却水进口管相连,第一热水罐的第一热水管与预热调节池相连,余热回收器的底部设置有冷空气进口,顶部设置有热空气出口管,热空气出口管与沼渣烘干机相连,且在冷却水进口管上设置有第一温度传感器和第一流量传感器;排烟部的烟气出口管与沼渣烘干机相连,沼渣烘干机的蒸汽出口连接有喷淋塔,喷淋塔的顶部设置有喷淋管,底部设置有排液管,排液管与第一热水罐连通;高温散热部的高温缸套水出口管连接有列管换热器,列管换热器的第二热水管连接有第二热水罐,第二热水罐通过回水管与发酵池相连,回水管在发酵池内呈波浪形穿过后与列管换热器的壳程进口相连,列管换热器的壳程出口与高温散热部的高温缸套水进口管相连,在回水管的出口端上依次安装有第二温度传感器、第二流量传感器和风扇。本系统根据沼气发电机的工作原理,对沼气发电过程产生的不同温度余热分别进行了梯级回收利用,回收后的热量为厌氧发酵系统的提供了发酵所需的热源,发电产生的热能得到了充分的利用,形成了一项水、热、能综合利用的新集成技术,该技术不仅可以充分利用沼气发电机组的余热,实现了对沼气余热的高效利用,提高了沼气发电机组的效率,与传统的余热回收系统相比,该系统增加了30~40%的热能回收比例,保证了沼气发酵所需要的热能需求,保障了沼气发电机的顺利运行,提高了沼气发电过程的可靠性和经济性,而且节约了能源,避免了环境污染,具有结构合理、容易实施、成本低、节能环保、运行安全可靠稳定的优点,易于推广使用。附图说明图1为本技术的整体结构示意图;图中:1-低温冷却部,2-沼气发电机组,3-排烟部,4-高温散热部,5-电能输出部,6-沼气净化器,7-送气管,8-发酵池,9-预热调节池,10-第一热水管,11-喷淋管,12-喷淋塔,13-沼渣烘干机,14-第二热水管,15-烟气出口管,16-第二热水罐,17-第二温度传感器,18-第二流量传感器,19-列管换热器,20-高温缸套水出口管,21-风扇,22-第一热水罐,23-冷却水进口管,24-第一温度传感器,25-第一流量传感器,26-冷却水出口管,27-余热回收器,28-回水管。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明,但不以任何方式对本技术加以限制,基于本技术教导所作的任何变更或改进,均属于本技术的保护范围。如图1所示,本技术包括预热调节池9、发酵池8、送气管7、沼气净化器6、沼气发电机组2和沼渣烘干机13,沼气发电机组2包括低温冷却部1、高温散热部4、电能输出部5和排烟部3,低温冷却部1的冷却水出口管26连接有第一热水罐22,第一热水罐22的底部出口管连接有余热回收器27,余热回收器27的出口与低温冷却部1的冷却水进口管23相连,第一热水罐22的第一热水管10与预热调节池9相连,余热回收器27的底部设置有冷空气进口,顶部设置有热空气出口管,热空气出口管与沼渣烘干机13相连,且在冷却水进口管23上设置有第一温度传感器24和第一流量传感器25;排烟部3的烟气出口管15与沼渣烘干机13相连,沼渣烘干机13的蒸汽出口连接有喷淋塔12,喷淋塔12的顶部设置有喷淋管11,底部设置有排液管,排液管与第一热水罐22连通;高温散热部4的高温缸套水出口管20连接有列管换热器19,列管换热器19的第二热水管14连接有第二热水罐16,第二热水罐16通过回水管28与发酵池8相连,回水管28在发酵池8内呈波浪形穿过后与列管换热器19的壳程进口相连,列管换热器19的壳程出口与高温散热部4的高温缸套水进口管相连,在回水管28的出口端上依次安装有第二温度传感器17、第二流量传感器18和风扇21。进一步的,所述沼气发电机组2的壳体上安装有散热翅片,是为了能够快速的对发电机组2进行散热,降低沼气发电机组2自身的工作温度,保证沼气发电机组2的使用寿命。优选地,所述第一温度传感器24和第二温度传感器17均为热电偶温度传感器,是因为热电偶温度传感器具有测量范围大、价格低、输出热电势高、线性度好、浮现性好和在高温下抗氧化能力强的优点,完全可满足该系统的使用要求。优选地,所述第一热水罐22和第二热水罐16上均安装有液位传感器,是为了能够适时动态掌握热水罐内热水的用量,以保证整个系统的正常运行。优选地,第一流量传感器25和第二流量传感器18均为电磁流量传感器,是因为电磁流量传感器的压损极小、可测流量范围大、精确度高,容易控制和掌握。进一步的,所述余热回收器27为盘管式的立式换热器,是为了能够更好的提高余热回收器27的换热效率,保证发电机的正常运行。本技术的工作原理是:发酵池8产生的沼气经过送气管7进入到沼气净化器6,经过沼气净化器6过滤后,洁净沼气送入沼气发电机组2进行发电,沼气发电机组2产生的电能通过电能输出部5输出使用,而沼气发电机组2在发电的同时会产生大量的余热,余热主要以三种形式存在,一是排烟部3产生的500~600°的高温烟气,二是高温散热部4产生的80~90°的高温缸套水,三是低温冷却部1产生的50~60°的冷却水,高温散热部4主要是冷却沼气发电机组2中的油冷器,高温散热部4产生的高温缸套水经过高温缸套水出口管20进入到列管换热器19,与热管换热器19进行换热后进入第二热水罐16,第二热水罐16内的热水通过回水管28进入发酵池8,热水在发酵池8内放热后又通过回水管28流回到列管换热器19内,经过列管换热器19再次换热后通过高温散热部4的高温缸套水进口管进入高温散热部4进行循环冷却,回水管28上安装有第二温度传感器17和第二流量传感器18,第二温度传感器17和第二流量传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼气发电余热的综合利用系统,包括预热调节池(9)、发酵池(8)、送气管(7)、沼气净化器(6)、沼气发电机组(2)和沼渣烘干机(13),其特征在于:沼气发电机组(2)包括低温冷却部(1)、高温散热部(4)、电能输出部(5)和排烟部(3),低温冷却部(1)的冷却水出口管(26)连接有第一热水罐(22),第一热水罐(22)的底部出口管连接有余热回收器(27),余热回收器(27)的出口与低温冷却部(1)的冷却水进口管(23)相连,第一热水罐(22)的第一热水管(10)与预热调节池(9)相连,余热回收器(27)的底部设置有冷空气进口,顶部设置有热空气出口管,热空气出口管与沼渣烘干机(13)相连,且在冷却水进口管(23)上设置有第一温度传感器(24)和第一流量传感器(25);排烟部(3)的烟气出口管(15)与沼渣烘干机(13)相连,沼渣烘干机(13)的蒸汽出口连接有喷淋塔(12),喷淋塔(12)的顶部设置有喷淋管(11),底部设置有排液管,排液管与第一热水罐(22)连通;高温散热部(4)的高温缸套水出口管(20)连接有列管换热器(19),列管换热器(19)的第二热水管(14)连接有第二热水罐(16),第二热水罐(16)通过回水管(28)与发酵池(8)相连,回水管(28)在发酵池(8)内呈波浪形穿过后与列管换热器(19)的壳程进口相连,列管换热器(19)的壳程出口与高温散热部(4)的高温缸套水进口管相连,在回水管(28)的出口端上依次安装有第二温度传感器(17)、第二流量传感器(18)和风扇(21)。...

【技术特征摘要】
1.一种沼气发电余热的综合利用系统,包括预热调节池(9)、发酵池(8)、送气管(7)、沼气净化器(6)、沼气发电机组(2)和沼渣烘干机(13),其特征在于:沼气发电机组(2)包括低温冷却部(1)、高温散热部(4)、电能输出部(5)和排烟部(3),低温冷却部(1)的冷却水出口管(26)连接有第一热水罐(22),第一热水罐(22)的底部出口管连接有余热回收器(27),余热回收器(27)的出口与低温冷却部(1)的冷却水进口管(23)相连,第一热水罐(22)的第一热水管(10)与预热调节池(9)相连,余热回收器(27)的底部设置有冷空气进口,顶部设置有热空气出口管,热空气出口管与沼渣烘干机(13)相连,且在冷却水进口管(23)上设置有第一温度传感器(24)和第一流量传感器(25);排烟部(3)的烟气出口管(15)与沼渣烘干机(13)相连,沼渣烘干机(13)的蒸汽出口连接有喷淋塔(12),喷淋塔(12)的顶部设置有喷淋管(11),底部设置有排液管,排液管与第一热水罐(22)连通;高温散热部(4)的高温缸套水出口管(20)连接有列管换热器(19),列管换热器(19)的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹永兵
申请(专利权)人:云南海利实业有限责任公司
类型:新型
国别省市:云南;53

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