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一种畜粪生物质高效发电装置制造方法及图纸

技术编号:13602097 阅读:86 留言:0更新日期:2016-08-27 18:43
一种畜粪生物质高效发电装置,涉及到畜粪榨干直燃与榨液沼气燃烧相结合高效发电及其装备制造。畜粪生物质能转化为热能装置将畜粪生物质能几乎全部利用转化为热能,乏蒸汽和烟气热能回收利用装置几乎全部回收利用乏蒸汽和烟气所携带的热能,热能的生产、传输、增压、交换和作功装置外隔热保温层最大程度地阻止热能的耗散浪费,而提高了畜粪生物质能发电的实际可利用价值,对寒冷地区和寒冷季节的空气加热助燃尤为重要。蒸汽凝结为水的装置使蒸汽中的水几乎没有损失,只需要很少量的生水补水,冷却空气完全替代了传统的冷却水,对缺水(含季节性缺水)地区尤为重要。畜粪沼渣量极少,回收后燃烧发电。灰量也极少,作为副产品是高效肥料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到:畜粪榨干直燃与榨液沼气燃烧相结合的生物质高效发电,新的生物质高效发电装备制造,提高生物质可再生清洁能源实际可开发利用价值,变传统的冷却散热排放处理为冷却聚热回收发电应用技术原理,变传统的畜粪生物质能的部分转化利用为全转化利用应用技术原理,变传统的相对不容易获取的水冷却为极容易源源不断获取的空气冷却应用技术原理,变传统的热能有耗散(通过散热装置实现)为全方位防止热能耗散(无耗散,通过系统性外隔热保温装置实现)应用技术原理等边缘性交叉学科技术。
技术介绍
在生物质能发电方面,畜粪榨干直燃与榨液沼气燃烧相结合使畜粪生物质能全转化利用高效发电还未得到实际上的开发和利用。本专利技术将畜粪榨干直燃与榨液沼气燃烧相结合发电,由于畜粪中的有机质完全被用来发电,因此,能够最大限度地将畜粪生物质能转化为电能。相对于以往的先把畜粪发酵生产出沼气,然后再用沼气发电,并遗留下大量的有机质(沼渣)未用于发电来说,本专利技术提高了畜粪生物质发电的有效利用价值。本专利技术涉及到:利用外隔热保温蒸汽轮机排出的携带有热能的乏蒸汽和烟道内携带有热能的烟气,分别通过乏蒸汽空气冷凝热回收外隔热保温塔(乏蒸汽被空气冷凝和携带的热能被回收以及装有外隔热保温层的塔、凝结回热隔热保温塔、凝结回热塔)和烟气空气冷却热回收排放外隔热保温塔(烟气被空气冷却和携带的热能被回收后排放以及装有外隔热保温层的塔、回热排放隔热保温塔、回热排放塔),联合对外隔热保温锅炉送风机所需空气进行预热,然后,在燃烧室中将预热过的空气用于畜粪榨干颗粒和榨液沼气的燃烧,有效回收利用乏蒸汽热能和烟气热能。相对于以往的乏蒸汽热能白白地向空中(通过冷却塔)或向水中(通过循环冷却水管道)排放,以及相对于以往的对烟气热能的有限回收(仅通过布置在烟道内局部位置的空气预热器)来说,本专利技术进一步提升了畜粪生物质发电的有效利用价值,而且这在冬季或寒冷的地区显得尤为重要。本专利技术涉及到:采用全面的外隔热保温措施,如,外隔热保温榨粪机,畜粪榨干颗粒外隔热保温传输装置,畜粪榨干颗粒外隔热保温储藏仓;外隔热保温高压给水泵;外隔热保温蒸汽轮机;乏蒸汽外隔热保温输送装置,乏蒸汽空气冷凝热回收外隔热保温塔(乏蒸汽被空气冷凝和携带的热能被回收以及装有外隔热保温层的塔、凝结回热隔热保温塔、凝结回热塔);烟气空气冷却热回收排放外隔热保温塔(烟气被空气冷却和携带的热能被回收后排放以及装有外隔热保温层的塔、回热排放隔热保温塔、回热排放塔);外隔热保温锅炉烟道;受热空气外隔热保温连通输送装置(耐高温材料制作的外隔热保温连通管壁,其进风端同与凝结回热塔内空气吸热装置1、回热排放塔内空气吸热装置2相连通);低压给水外隔热保温输送装置;高压给水外隔热保温输送装置;外隔热保温蒸汽包;高压、中压、低压过热饱和蒸汽(由外
隔热保温锅炉炉膛烟道蒸汽过热器加热形成)外隔热保温输送装置;外隔热保温锅炉;乏蒸汽外隔热保温输送装置。相对于以往的火电设备,全方位地阻止了热能的耗散浪费。本专利技术还涉及到:在对外隔热保温送风机所需空气进行预热的过程中,该空气也起到了对乏蒸汽和烟气进行冷却的效果(冷却气),这种用于冷却的空气很容易从空中自然界大气中源源不断地获取,完全替代了以往技术所必须配套的大量的冷却水以及相应依赖的自然水源(水库、江河、湖海、地下水、冰川融水等),而且还省去了对冷却水质保障的复杂处理,这对缺水或季节性缺水的地区显得尤为重要。总之,本专利技术能够极大地提升畜粪生物质能转化为电能的效率,提高生物质可再生清洁能源的实际可开发利用价值,解决了畜粪在发电领域长期得不到规模有效开发以及经常污染环境的难题,并对不可再生、非清洁性能源形成一定的替代。不仅如此,本专利技术能够极大地防止有意无意的能源浪费,能够极大地节约用水,畜粪沼渣(量极少)全部回收利用(燃烧发电),需要清除的剩余的灰烬和细烟灰(副产品)的量很小。
技术实现思路
1.畜粪生物质能首先转化为热能装置:畜粪传输装置(传送带、翻斗车、输送车、机械手、吊车、堆垛机、升降机等)与畜粪容器(有漏斗)配套衔接,畜粪容器的漏斗口与外隔热保温榨粪机畜粪的入口配套衔接,外隔热保温榨粪机榨膛内装有螺杆,螺杆上带有榨螺,榨螺与榨膛之间的空间以及螺纹的沟槽大小沿着畜粪由入到出的方向逐步变得窄小,榨膛壁带有榨液流出孔,榨膛出口装有制粒装置(将榨干的畜粪制成颗粒),榨膛出口通过外隔热保温传输装置与畜粪榨干颗粒外隔热保温储藏仓配套衔接,储藏仓通过进料控制器与外隔热保温锅炉燃烧室配套衔接,榨膛壁榨液流出孔通过畜粪榨液过滤和滤渣收集传输装置与榨液沼气池配套衔接,畜粪榨液过滤和滤渣收集传输装置通过榨液滤渣传输装置与畜粪容器(有漏斗)配套衔接,沼气贮气容器通过畜粪榨液沼气输送装置分别与外隔热保温低压给水加热器、外隔热保温高压给水加热器、外隔热保温锅炉燃烧室配套衔接,外隔热保温锅炉燃烧室装有针对畜粪榨干颗粒和沼气的点火装置及燃料联合燃烧装置,其中,外隔热保温榨粪机也可以是任何形式的其它生物质颗粒机、生物质液压机,以及燃料联合燃烧装置也可以是任何形式的其它联合燃烧装置或非联合单一燃料燃烧装置。2.乏蒸汽和烟气携带的热能回收和再利用装置(也是空气冷却装置):一方面,外隔热保温低温低压过热饱和蒸汽轮机通过乏蒸汽3(从外隔热保温低温低压过热饱和蒸汽轮机排出的乏蒸汽3)外隔热保温输送装置与乏蒸汽空气冷凝热回收外隔热保温塔(乏蒸汽被空气冷凝和携带的热能被回收以及装有外隔热保温层的塔、凝结回热隔热保温塔、凝结回热塔)配套衔接,凝结回热塔的内部装有空气吸热装置1(耐高温导热材料制作的管壁,也是空气冷却装置1)和凝结器(通常在底部),凝结回热塔的外部装有导入空气滤网1和空气导入装置1(要求空气导入口与排烟出口保持一定的距离以保证空气中正常的氧气含量),空气导入装置1与凝结回热塔内空气吸热装置1相连通;另一方面,在锅炉烟道内部设有(静电等)烟气除尘器,外隔热保温锅炉烟道与烟气空气冷却热回收排放外隔热保温塔(烟气被空气冷却和携带的热能被回收后排放以及装有外隔热保温层的塔、回热排放隔热保温塔、回热排放塔)
配套衔接,回热排放塔烟气出口处设置有排烟机,回热排放塔内部装有空气吸热装置2(耐高温导热材料制作的管壁,也是空气冷却装置2),回热排放塔外部装有导入空气滤网2和空气导入装置2(要求空气导入口与排烟出口保持一定的距离以保证空气中正常的氧气含量),空气导入装置2与回热排放塔内空气吸热装置2相连通;凝结回热塔内空气吸热装置1、回热排放塔内空气吸热装置2同与受热空气外隔热保温连通输送装置3(耐高温材料制作的外隔热保温连通管壁)相连通,受热空气外隔热保温连通输送装置3与外隔热保温锅炉送风机配套衔接,外隔热保温锅炉送风机与燃烧室内设置的热空气助燃喷射装置配套衔接。3.畜粪榨干颗粒及沼气燃烧所形成的热能转化为高温高压、中温中压、低温低压过热饱和蒸汽势能装置:一方面,补充水源(由于本专利技术凝结回热塔几乎使生产蒸汽用水全部回收循环利用,因此需要的补充水量极小)与生水补水泵配套衔接,生水补水泵通过生水输送装置与化学除盐水箱配套衔接,除盐水箱通过软化水输送装置与软化水泵配套衔接;另一方面,凝结回热塔凝结器通过凝结水输送装置与凝结水泵配套衔接;软化水泵本文档来自技高网
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【技术保护点】
本专利技术公开了一种畜粪生物质高效发电装置,其总体特征在于:畜粪生物质能转化为热能的装置,将畜粪生物质能几乎全部利用转化为热能,提高了畜粪生物质能发电的实际可利用价值;回收利用乏蒸汽热能和烟气热能的装置,几乎全部回收利用乏蒸汽和烟气的热能;蒸汽凝结为水的装置,蒸汽中的水几乎没有损失,只需要很少量的生水补水;空气冷却装置,完全替代传统的水冷却,省去大量的冷却水和冷却水源;将蒸汽势能和动能转化为机械能、再将机械能转化为电能的装置,最终完成将畜粪生物质能转化为电能;外隔热保温的装置,对热能的生产、传输(输送)、交换和作功装置的外露部分实施隔热保温,最大程度地防止热能的耗散;除灰装置收集灰烬和细烟灰(副产品,量极少)用作肥料,畜粪沼渣(量也极少)清运回收装置将畜粪沼渣回收后继续用于燃烧发电;整个生产工艺流程实施自动化、信息化和智能化的监控报警、调度调节、优化决策、故障排除系统。

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种畜粪生物质高效发电装置,其总体特征在于:畜粪生物质能转化为热能的装置,将畜粪生物质能几乎全部利用转化为热能,提高了畜粪生物质能发电的实际可利用价值;回收利用乏蒸汽热能和烟气热能的装置,几乎全部回收利用乏蒸汽和烟气的热能;蒸汽凝结为水的装置,蒸汽中的水几乎没有损失,只需要很少量的生水补水;空气冷却装置,完全替代传统的水冷却,省去大量的冷却水和冷却水源;将蒸汽势能和动能转化为机械能、再将机械能转化为电能的装置,最终完成将畜粪生物质能转化为电能;外隔热保温的装置,对热能的生产、传输(输送)、交换和作功装置的外露部分实施隔热保温,最大程度地防止热能的耗散;除灰装置收集灰烬和细烟灰(副产品,量极少)用作肥料,畜粪沼渣(量也极少)清运回收装置将畜粪沼渣回收后继续用于燃烧发电;整个生产工艺流程实施自动化、信息化和智能化的监控报警、调度调节、优化决策、故障排除系统。2.依据权利要求1,本发明的特征还在于将畜粪生物质能转化为热能装置:畜粪传输装置(传送带、翻斗车、输送车、机械手、吊车、堆垛机、升降机等移动搬运工具),漏斗畜粪容器,外隔热保温榨粪机,畜粪榨干后制成颗粒装置,畜粪榨干颗粒外隔热保温传输装置,畜粪榨干颗粒外隔热保温储藏仓,燃料进料控制器,外隔热保温锅炉;畜粪榨液过滤和滤渣收集传输装置,滤渣回收再榨装置,榨液沼气池,沼气贮气容器,沼气输送装置;外隔热保温锅炉燃烧室,外隔热保温锅炉燃烧室针对畜粪榨干颗粒和沼气的点火装置,畜粪榨干颗粒与沼气燃料联合燃烧装置;(畜粪榨液沼气等)低压给水加热外隔热保温装置,(畜粪榨液沼气等)高压给水加热外隔热保温装置;外隔热保温榨粪机也可以是任何形式的其它生物质颗粒机、生物质液压机,燃料联合燃烧装置也可以是任何形式的其它联合燃烧装置或非联合的单燃烧装置。3.依据权利要求1,本发明的特征还在于乏蒸汽热能和烟气热能回收利用装置(也是空气冷却装置):外隔热保温低温低压(也可以是高温高压、中温中压)过热饱和蒸汽轮机,乏蒸汽3(从外隔热保温低温低压过热饱和蒸汽轮机排出的乏蒸汽3)外隔热保温输送装置,乏蒸汽空气冷凝热回收外隔热保温塔(乏蒸汽被空气冷凝和携带的热能被回收以及装有外隔热保温层的塔、凝结回热隔热保温塔、凝结回热塔),凝结回热塔内空气吸热装置1(耐高温导热材料制作的管壁,也是空气冷却装置1),凝结回热塔内凝结器(通常在塔的底部);外隔热保温锅炉烟道内(静电等)烟气除尘器,外隔热保温锅炉烟道,烟气空气冷却热回收排放外隔热保温塔(烟气被空气冷却和携带的热能被回收后排放以及装有外隔热保温层的塔、回热排放隔热保温塔、回热排放塔),回热排放塔内空气吸热装置2(耐高温导热材料制作的管壁,也是空气冷却装置2),排烟机(一般位于回热排放塔烟气出口处,也可以是其它适当位置);凝结回热塔和回热排放塔的导入空气滤网(1、2,1、2也可以合并),以及空气导入装置(1、2,要求空气导入口与排烟出口保持一定的距离以保证空气中正常的氧气含量,1、2在导入口处可以合并);受热空气外隔热保温连通输送装置3(耐高温材料制作的外隔热保温连通管壁,其进风端同与凝结回热塔内空气吸热装置1、回热排放塔内空气吸热装置2相连通),外隔热保温锅炉送风机,外隔热保温锅炉送风机至燃烧室之间的热空气输送装置,热空气助燃喷射装置。4.依据权利要求1,本发明的特征还在于畜粪榨干颗粒及沼气燃烧所形成的热能转化为
\t高温高压、中温中压、低温低压过热饱和蒸汽势能装置:生水输送装置,生水补水泵,化学除盐水箱,软化水输送装置,软化水泵;凝结回热塔(含凝结器),凝结水输送装置,凝结水泵;除氧给水箱,除氧给水输送装置;(畜粪榨液沼气等)低压给水加热外隔热保温装置,低压给水外隔热保温输送装置;外隔热保温高压给水泵,高压给水外隔热保温输送装置1,(畜粪榨液沼气等)高压给水加热外隔热保温装置;高压给水外隔热保温输送装置2,水的烟道加热器(省粪器,其距炉膛高温中心的位置通常在炉膛烟道蒸汽过热器1-3之外围),高压给水外隔热保温输送装置3,外隔热保温蒸汽包(上部是高压蒸汽,下部是高压热水);高压给水外隔热保温输送装置4(通常在蒸汽包的下方),热水壁(炉膛内燃烧室周围布置的由耐高温导热材料制作的水加热装置);外隔热保温锅炉燃烧室;高压过热饱和蒸汽外隔热保温输送装置(通常与外隔热保温蒸汽包的上方部位相连通),外隔热保温锅炉炉膛烟道蒸汽过热器1;外隔热保温高温...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐振斌
申请(专利权)人:徐振斌
类型:发明
国别省市:北京;11

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