一种冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用分布式能源冷热电三联供方式供能的代餐粉类食品用能系统，针对现有代餐粉生产加工制造过程中用热用水用电成本高、能源综合利用率不高等技术问题，通过综合利用燃料燃烧热，同时发电、制备蒸汽、热水等多种能源形式，并根据业主实际的工艺流程，用烟气替代蒸汽参与物料提取、干燥环节，并将最终的低温烟气制备热水或促进生物质肥料制备，提高肥料制备效率。实现热量近乎零排放，综合利用率提升至95％以上，同时给予业主完全的能源自主权，适合同行业复制推广。

【技术实现步骤摘要】
一种冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统
本属于食品加工领域，涉及一种供能、加工工艺方式和相关的设备改进，具体地说，是指一种改良系统用能方案的冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统。
技术介绍
代餐粉的目的是减少淀粉类食品的摄入，并能产生饱腹感。其加工设定的内容包括：基粉、营养物质、调味及其它辅助成分。营养物质的设定，包括：蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等一样都不能少。还可以增加蛋白质类物质(自己配制可以用炒黄豆或其他豆类打成粉)、功能性糖份(包括魔芋及其他功能性多糖，实际上就是人体不能吸收的糖)、水溶性谷物类膳食纤维(和前面功能性糖有重叠)、水溶性水果类膳食纤维(水果粉)、水溶性蔬菜类膳食纤维(蔬菜粉)、维生素包，酸味剂，甜味剂等。如图1所示，现有代餐粉的加工流程主要包括以下步骤：前处理：对各种要用到的原材料进行处理，清洗、干燥、炒制、粉碎、灭菌、检测等；称量：根据研发配方，称取各种需要的原材料；萃取(或提取)：利用热釜加热，提取出精炼成分；粉碎：超微粉碎，与前处理粉碎不同，粉碎的细度达到配方的要求；烘干：利用热风将物料烘干备用；筛选：通过不同目的过筛分成不同的等级，一般在80-200目；混料：用三维混料机将原料充分搅拌均匀。现有代餐粉的加工过程中存在诸多用热用汽用电环节，传统的用能方案如图2所示，在用电方面，主要利用市政电网供电，按照各地的分时工业电价缴费，既缴纳实用电费，也缴纳容量电费，总体电费开支大，受供电局管控；用汽方面，业主主要靠自备燃气锅炉或燃油锅炉制备，或直接购买临近地区热电厂提供的管道蒸汽，导致蒸汽供应连续性无法掌控，价格随季节变化，整体费用较高，业主无自主权；用热方面，业主主要靠自备热水锅炉制取或使用蒸汽加热冷水获得，制备成本较高。
技术实现思路
针对现有代餐粉生产加工制造过程中用热用水用电成本高、能源综合利用率不高等技术问题，为提高能源综合利用率，提高业主对自身能源产、销的自主权，本专利技术旨在提供一种利用分布式能源冷热电三联供方式供能的代餐粉类食品用能系统，综合利用燃料燃烧热，同时发电、制备蒸汽、热水等多种能源形式。并根据业主实际的工艺流程，用烟气替代蒸汽参与物料提取、干燥环节，并将最终的低温烟气制备热水或促进生物质肥料制备，提高肥料制备效率。实现热量近乎零排放，综合利用率提升至95％以上，同时给予业主完全的能源自主权，适合同行业复制推广。本专利技术为解决其技术问题所采取的技术方案为：一种冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统，包括燃机发电机组、提取釜、烟气/空气混合器、物料干燥塔、烟气/水换热器、物料清洗单元、制肥单元，其特征在于，所述燃机发电机组利用燃料产生电力和高温烟气，所述电力至少被输送至所述系统中的各用电部件或被输送至电网，所述高温烟气通过管路被输送至所述提取釜中，所述提取釜设置在所述燃机发电机组的下游，所述提取釜为带有夹层换热水套的中空容器，所述中空容器用以放置待蒸煮提取的物料，所述夹层换热水套包括高温烟气进口和中温烟气出口，所述燃机发电机组的高温烟气出口通过管路与所述高温烟气进口连通，所述高温烟气在所述夹层换热水套中换热降温后转变为中温烟气通过所述中温烟气出口被输送至下游的所述烟气/空气混合器中，所述提取釜中产生的料渣被推送入位于其下游的所述制肥单元中作为制作生物质肥料的原料，所述烟气/空气混合器设置在所述提取釜的下游，包括中温烟气进口、空气进口和高温热风出口，所述中温烟气进口通过管路与所述提取釜的中温烟气出口连通，所述空气进口与外界大气连通，所述烟气/空气混合器中的中温烟气和空气混合后产生高温热风并通过所述高温热风出口被输送至下游的所述物料干燥塔中，所述物料干燥塔设置在所述烟气/空气混合器的下游，包括高温热风进口和至少两个低温热风出口，所述物料干燥塔用以加热干燥物料，所述高温热风进口通过管路与所述烟气/空气混合器的高温热风出口连通，所述高温热风在所述物料干燥塔中对物料加热后转变为低温热风并通过所述至少两个低温热风出口分别被输送至下游的所述烟气/水换热器、制肥单元中，所述烟气/水换热器设置在所述物料干燥塔的下游，包括通入低温热风的热侧和通入常温水的冷侧，所述热侧的进口通过管路与所述物料干燥塔的一所述低温热风出口连通，所述热侧的出口与大气连通，所述冷侧的进口与常温水源连通，所述冷侧内的常温水被热侧的低温热风加热后转变为热水并通过所述冷侧的出口被输送至下游的所述物料清洗单元或所述提取釜的夹层换热水套中，所述物料干燥塔的另一所述低温热风出口通过管路通入所述制肥单元中。优选地，所述燃机发电机组为活塞式发电机组或燃气轮机发电机组。优选地，所述燃机发电机组使用天然气、沼气等气态燃料或柴油、甲醇、煤油等液态燃料。优选地，所述燃机发电机组产生的电力以400V直供所述系统中的各用电部件，或以10kV并网使用。优选地，所述提取釜的夹层换热水套内为常温水或低温水，将高温烟气通入所述夹层换热水套中，将所述常温水或低温水加温至100℃或以上，供蒸煮提取使用。优选地，所述提取釜包括釜盖、物料容积腔和夹层换热水套，所述釜盖的底面上设有内缘凸台，所述内缘凸台用以封闭所述物料容积腔并分隔所述物料容积腔和夹层换热水套，所述夹层换热水套底部设有多个高温烟气进口，所述高温烟气进口通过管路与所述燃机发电机组的高温烟气出口连通，所述釜盖上设置有中温烟气出口。高温烟气从提取釜的底部向上升，最终排除液体进入上部空间，经出口抽走。进一步地，所述夹层换热水套底部的高温烟气进口为烟气喷嘴。进一步地，所述夹层换热水套底部的高温烟气进口为矩形、方形或圆形。进一步地，所述夹层换热水套底部的高温烟气进口的数量为奇数或偶数。进一步地，所述夹层换热水套底部的高温烟气进口设置有一圈或多圈。优选地，所述提取釜包括釜盖、物料容积腔和夹层换热水套，所述釜盖的底面上设有内缘凸台，所述内缘凸台用以封闭所述物料容积腔并分隔所述物料容积腔和夹层换热水套，所述夹层换热水套中设置盘管换热装置，所述盘管换热装置包括至少一设置在所述釜盖底面空间的环状封闭的圆形管，各所述圆形管沿其周向向下延伸设置多个竖直空心管，各所述竖直空心管的上端与所述圆形管连通，下端开口向下，所述圆形管上还设置有高温烟气进口，所述高温烟气进口通过管路与所述燃机发电机组的高温烟气出口连通，所述釜盖上设置有中温烟气出口。高温烟气进入圆形管，再分别进入各竖直空心管，在提取釜底部流出，并向上升至提取釜与釜盖的上层空间，并由排气口抽出。进一步地，所述盘管换热装置中设置有多个同心布置的圆形管，各所述圆形管之间依次串联形成一圆形盘管。进一步地，所述盘管换热装置中设置有多个同心布置的圆形管，各所述圆形管均与一母管连通，所述母管与所述燃机发电机组的中温烟气出口连通。进一步地，所述圆形管和竖直空心管为铜管、不锈钢管等。优选地，所述提取釜包括釜盖、物料容积腔和夹层换热水套，所述釜盖的底面上设有内缘凸台，所述内缘凸台用以封闭所述物料容积腔并分隔所述物料容积腔和夹层换热水套，所述夹层换热水套中设置盘管换热装置，所述盘管换热装置包括设置在所述夹层换热水套上部并同心布置的第一外圆形管和第一内圆形管，还包括设置在所述夹层换热水套下部并同心布置的第二外圆形管和第二内圆形管，所述第一外圆形管和第二外圆形管之间设置有多个与其连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统，包括燃机发电机组、提取釜、烟气/空气混合器、物料干燥塔、烟气/水换热器、物料清洗单元、制肥单元，其特征在于，所述燃机发电机组利用燃料产生电力和高温烟气，所述电力至少被输送至所述系统中的各用电部件或被输送至电网，所述高温烟气通过管路被输送至所述提取釜中，所述提取釜设置在所述燃机发电机组的下游，所述提取釜为带有夹层换热水套的中空容器，所述中空容器用以放置待蒸煮提取的物料，所述夹层换热水套包括高温烟气进口和中温烟气出口，所述燃机发电机组的高温烟气出口通过管路与所述高温烟气进口连通，所述高温烟气在所述夹层换热水套中换热降温后转变为中温烟气通过所述中温烟气出口被输送至下游的所述烟气/空气混合器中，所述提取釜中产生的料渣被推送入位于其下游的所述制肥单元中作为制作生物质肥料的原料，所述烟气/空气混合器设置在所述提取釜的下游，包括中温烟气进口、空气进口和高温热风出口，所述中温烟气进口通过管路与所述提取釜的中温烟气出口连通，所述空气进口与外界大气连通，所述烟气/空气混合器中的中温烟气和空气混合后产生高温热风并通过所述高温热风出口被输送至下游的所述物料干燥塔中，所述物料干燥塔设置在所述烟气/空气混合器的下游，包括高温热风进口和至少两个低温热风出口，所述物料干燥塔用以加热干燥物料，所述高温热风进口通过管路与所述烟气/空气混合器的高温热风出口连通，所述高温热风在所述物料干燥塔中对物料加热后转变为低温热风并通过所述至少两个低温热风出口分别被输送至下游的所述烟气/水换热器、制肥单元中，所述烟气/水换热器设置在所述物料干燥塔的下游，包括通入低温热风的热侧和通入常温水的冷侧，所述热侧的进口通过管路与所述物料干燥塔的一所述低温热风出口连通，所述热侧的出口与大气连通，所述冷侧的进口与常温水源连通，所述冷侧内的常温水被热侧的低温热风加热后转变为热水并通过所述冷侧的出口被输送至下游的所述物料清洗单元或所述提取釜的夹层换热水套中，所述物料干燥塔的另一所述低温热风出口通过管路通入所述制肥单元中。...

【技术特征摘要】
1.一种冷热电三联供的代餐粉类食品用能系统，包括燃机发电机组、提取釜、烟气/空气混合器、物料干燥塔、烟气/水换热器、物料清洗单元、制肥单元，其特征在于，所述燃机发电机组利用燃料产生电力和高温烟气，所述电力至少被输送至所述系统中的各用电部件或被输送至电网，所述高温烟气通过管路被输送至所述提取釜中，所述提取釜设置在所述燃机发电机组的下游，所述提取釜为带有夹层换热水套的中空容器，所述中空容器用以放置待蒸煮提取的物料，所述夹层换热水套包括高温烟气进口和中温烟气出口，所述燃机发电机组的高温烟气出口通过管路与所述高温烟气进口连通，所述高温烟气在所述夹层换热水套中换热降温后转变为中温烟气通过所述中温烟气出口被输送至下游的所述烟气/空气混合器中，所述提取釜中产生的料渣被推送入位于其下游的所述制肥单元中作为制作生物质肥料的原料，所述烟气/空气混合器设置在所述提取釜的下游，包括中温烟气进口、空气进口和高温热风出口，所述中温烟气进口通过管路与所述提取釜的中温烟气出口连通，所述空气进口与外界大气连通，所述烟气/空气混合器中的中温烟气和空气混合后产生高温热风并通过所述高温热风出口被输送至下游的所述物料干燥塔中，所述物料干燥塔设置在所述烟气/空气混合器的下游，包括高温热风进口和至少两个低温热风出口，所述物料干燥塔用以加热干燥物料，所述高温热风进口通过管路与所述烟气/空气混合器的高温热风出口连通，所述高温热风在所述物料干燥塔中对物料加热后转变为低温热风并通过所述至少两个低温热风出口分别被输送至下游的所述烟气/水换热器、制肥单元中，所述烟气/水换热器设置在所述物料干燥塔的下游，包括通入低温热风的热侧和通入常温水的冷侧，所述热侧的进口通过管路与所述物料干燥塔的一所述低温热风出口连通，所述热侧的出口与大气连通，所述冷侧的进口与常温水源连通，所述冷侧内的常温水被热侧的低温热风加热后转变为热水并通过所述冷侧的出口被输送至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巍，
申请(专利权)人：山东鑫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37