一种沼气工程热源智能综合利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种沼气工程热源智能综合利用系统，它包括需热部分和供热部分，需热部分包括给各预处理罐供热的预处理散热器、给各发酵罐供热的发酵散热器和给沼液罐和生活区供热的供暖散热器；供热部分包括余热利用子系统、太阳能热子系统和锅炉；所述的余热利用子系统是通过热泵将沼气压缩机、天然气压缩机和冷水机组产生的余热经过热泵提温之后给发酵散热器、供暖散热器和太阳能热子系统提供热水；所述的太阳能热子系是将热泵提温之后的热水进一步提温给预处理散热器供热。它采用智能化控制，具有运行稳定、安全可靠、节约能源、效益显著的特点。

An Intelligent Comprehensive Utilization System of Heat Source in Biogas Engineering

【技术实现步骤摘要】
一种沼气工程热源智能综合利用系统
本技术属于沼气工程
，具体地说是一种沼气工程热源智能综合利用系统。
技术介绍
大中型沼气工程技术，是一项以开发利用生物质资源为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。是将生物质原料至于沼气发酵罐内进行厌氧发酵生产沼气，使生物质原料中的生物质能以沼气这种可燃气体的形式缓慢地释放出来，实现农作物秸秆等生物质资源的高效洁净能源化利用，它不仅能有效解决环境污染问题，而且可生产沼气生物质能源，是解决能源和环境问题的有效途径之一。现有技术的大中型沼气工中，包括沼气生产系统和沼气提纯系统。所述的沼气生产系统是将粉碎的植物秸秆与沼液罐中存储的沼液输送到预处理罐进行预处理，然后再输送到发酵罐里厌氧发酵产生沼气；其中，预处理罐需要75℃左右的热水给预处理散热器供热，发酵罐需要50℃左右的热水给发酵散热器供热，沼液罐在冬季需要保温防止结冰，另外，生产车间、办公室等生活区冬季也需要取暖。所述的沼气提纯系统是将发酵罐产生的沼气经过提纯生产天然气，最后将天然气压缩至加气柱里，其生产工艺中使用的沼气压缩机组、天然气压缩机组和冷水机组都需要设置水冷散热器进行水冷却，水冷散热器产生的低温热源可以回收利用。太阳辐射能作为一种自然能源，以其储量丰富且无污染，将太阳能利用与沼气工程技术相结合，可以降低能源消耗，减少能源消耗所带来的环境污染，提高沼气工程经济效益具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种沼气工程热源智能综合利用系统，它把低温余热、太阳能和燃气锅炉有机结合，为沼气工程提供热源供应，它采用智能化控制，具有运行稳定、安全可靠、节约能源、效益显著的特点。本技术的目的是这样实现的：一种沼气工程热源智能综合利用系统，它包括需热部分和供热部分，需热部分包括给各预处理罐供热的预处理散热器、给各发酵罐供热的发酵散热器和给沼液罐和生活区供热的供暖散热器；供热部分包括余热利用子系统、太阳能热子系统和锅炉；其特征在于：所述的余热利用子系统包括热泵，热泵的一次侧循环管路依次连接凉水塔、冷水箱、循环泵P1和机组散热器；所述的机组散热器包括串联或者并联的各沼气压缩机、天然气压缩机和冷水机组的水冷管路；热泵的二次侧出水管通过出水分水器分别连接太阳能热子系统供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管，预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后通过循环泵P2连接热泵的二次侧回水管；所述的太阳能热子系统包括太阳能集热器、储热水箱和恒温水箱，太阳能集热器与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P4，储热水箱与恒温水箱之间的循环管路上连接循环泵，恒温水箱的出水管通过循环泵P3分别连接预处理散热器供水管和锅炉回水管；锅炉出水管分别连接预处理散热器供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管。优选的，所述的热泵包括并联的热泵A、热泵B和热泵C，预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后通过循环泵P2和回水分水器分别连接热泵A、热泵B和热泵C的二次侧回水管。优选的，所述的恒温水箱包括恒温水箱A和恒温水箱B，恒温水箱A与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P5，恒温水箱B与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P6，恒温水箱A出水支管通过电控阀M5连接恒温水箱出水总管，恒温水箱B出水支管通过电控阀M6连接恒温水箱出水总管，恒温水箱的出水总管通过循环泵P3分别通过电控阀M7连接预处理散热器供水管和通过电控阀M8连接锅炉回水管；它还包括控制器，控制器的信号采集电路连接太阳能集热器温度传感器T2、储热水箱温度传感器T3、恒温水箱A温度传感器T4和恒温水箱B温度传感器T5，控制器的驱动电路连接循环泵P3、P4、P5、P6、电控阀M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11。优选的，在发酵散热器供水管上安装电控温度调节阀M3，控制M3的温度传感器T7安装在发酵散热器出水管上；在供暖散热器供水管上安装电控温度调节阀M4，控制M4的温度传感器T8安装在供暖散热器出水管上；所述的循环泵P3是温控循环泵，控制P3的温度传感器T6安装在预处理散热器出水管上。优选的，在热泵的一次侧循环管路上设有与凉水塔并联的旁通管路，旁通管路上设有温控阀M2，在凉水塔的进水管上设有温控阀M1，在热泵的一次侧出水管上设有控制M1和M2的温度传感器T1。优选的，在预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后的管路上连接定压补水装置。优选的，所述的锅炉燃气锅炉。优选的，所述的热泵是吸收式热泵。本技术和现有技术相比其优点及有益效果在于：在热泵能够将低温热源提升为可以利用的高温热源的基础上，利用沼气工程设备产生的余热和太阳辐射能，配备锅炉，提出了一种沼气工程热源智能综合利用系统。其创新点在于：（1）将沼气压缩机、天然气压缩机和冷水机组产生的低温热源回收利用，重点解决了发酵罐、沼液罐和生活区供暖问题。有效利用沼气工程的余热，提高了能源利用率，降低了能源损耗，降低供热投资，减少环境污染，提高了能源综合利用率。（2）利用太阳能和锅炉将经过热泵升温的余热进一步升温坚决了预处理罐需要高温水的问题。（3）太阳能热子系统包括控制器、温度传感器、和由控制器控制的电控阀和循环泵，它高效智能化地实现了热量交换和输送控制，自动化程度高，减少了人工操作成本。（4）在发酵散热器和供暖散热器的供水管上都设有由其出水管路上的温度传感器T7、T8控制的电控温度调节阀M3、M4，它可以由T7、T8检测的温度来控制M3、M4阀门开度的大小，从而控制和调节热泵二次水的流向，实现稳定恒温供热；在预处理散热器的供水管上安装的水泵是由温度传感器T6控制的温控循环泵P3，它可以保证给预处理散热器稳定恒温供热。（5）它把低温余热、太阳能和燃气锅炉有机结合，为沼气工程提供热源供应，它采用智能化控制，具有运行稳定、安全可靠、节约能源、效益显著的特点。附图说明图1是本技术沼气工程热源智能综合利用系统结构示意图；图中：1-热泵的二次侧出水管，2-太阳能热子系统供水管，3-发酵散热器供水管，4-供暖散热器供水管，5-预处理散热器出水管，6-发酵散热器出水管，7-供暖散热器出水管，8-二次侧回水管，9-预处理散热器供水管，10-锅炉回水管，11-锅炉出水管，12-恒温水箱A出水支管，13-恒温水箱B出水支管，14-恒温水箱出水总管，15-旁通管路，16-凉水塔的进水管，17-热泵的一次侧出水管。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示，一种沼气工程热源智能综合利用系统，它包括需热部分和供热部分，需热部分包括给六个预处理罐供热的预处理散热器、给12个发酵罐供热的发酵散热器和给沼液罐和生活区供热的供暖散热器；供热部分包括余热利用子系统、太阳能热子系统和燃气锅炉。所述的余热利用子系统包括热泵，所述的热泵是由三个并联的吸收式热泵A、热泵B和热泵C组成，热泵的一次侧循环管路依次连接凉水塔、冷水箱、循环泵P1和机组散热器；所述的机组散热器包括并联的沼气压缩机A、B和C、天然气压缩机A和B和冷水机组A和B的水冷管路；在热泵的一次侧循环管路上设有与凉水塔并联的旁通管路15，旁通管路15上设有温控阀M2，在凉水塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沼气工程热源智能综合利用系统，它包括需热部分和供热部分，需热部分包括给各预处理罐供热的预处理散热器、给各发酵罐供热的发酵散热器和给沼液罐和生活区供热的供暖散热器；供热部分包括余热利用子系统、太阳能热子系统和锅炉；其特征在于：所述的余热利用子系统包括热泵，热泵的一次侧循环管路依次连接凉水塔、冷水箱、循环泵P1和机组散热器；所述的机组散热器包括串联或者并联的各沼气压缩机、天然气压缩机和冷水机组的水冷管路；热泵的二次侧出水管通过出水分水器分别连接太阳能热子系统供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管，预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后通过循环泵P2连接热泵的二次侧回水管；所述的太阳能热子系统包括太阳能集热器、储热水箱和恒温水箱，太阳能集热器与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P4，储热水箱与恒温水箱之间的循环管路上连接循环泵，恒温水箱的出水管通过循环泵P3分别连接预处理散热器供水管和锅炉回水管；锅炉出水管分别连接预处理散热器供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管。

【技术特征摘要】
1.一种沼气工程热源智能综合利用系统，它包括需热部分和供热部分，需热部分包括给各预处理罐供热的预处理散热器、给各发酵罐供热的发酵散热器和给沼液罐和生活区供热的供暖散热器；供热部分包括余热利用子系统、太阳能热子系统和锅炉；其特征在于：所述的余热利用子系统包括热泵，热泵的一次侧循环管路依次连接凉水塔、冷水箱、循环泵P1和机组散热器；所述的机组散热器包括串联或者并联的各沼气压缩机、天然气压缩机和冷水机组的水冷管路；热泵的二次侧出水管通过出水分水器分别连接太阳能热子系统供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管，预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后通过循环泵P2连接热泵的二次侧回水管；所述的太阳能热子系统包括太阳能集热器、储热水箱和恒温水箱，太阳能集热器与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P4，储热水箱与恒温水箱之间的循环管路上连接循环泵，恒温水箱的出水管通过循环泵P3分别连接预处理散热器供水管和锅炉回水管；锅炉出水管分别连接预处理散热器供水管、发酵散热器供水管和供暖散热器供水管。2.根据权利要求1所述的沼气工程热源智能综合利用系统，其特征在于：所述的热泵包括并联的热泵A、热泵B和热泵C，预处理散热器出水管、发酵散热器出水管和供暖散热器出水管并联之后通过循环泵P2和回水分水器分别连接热泵A、热泵B和热泵C的二次侧回水管。3.根据权利要求1或2所述的沼气工程热源智能综合利用系统，其特征在于：所述的恒温水箱包括恒温水箱A和恒温水箱B，恒温水箱A与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P5，恒温水箱B与储热水箱之间的循环管路上连接循环泵P...

【专利技术属性】
技术研发人员：东广友，王宏杰，西艳秋，李灵伟，
申请(专利权)人：内蒙古弘达生物环保科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15