生物发酵分布式供能系统技术方案

技术编号:8677781 阅读:213 留言:0更新日期:2013-05-08 21:57
一种生物发酵分布式供能系统,该系统包括:生物发酵装置、太阳能集能装置、发电装置、风力发电装置、第一换热装置以及第二换热装置。本发明专利技术还提供了一种使用所述的系统进行生物发酵分布式供能的方法。本系统以生物质沼气发酵-燃气轮机发电为纽带,太阳能供热、风力搅拌与发电为辅助,形成多能源互补分布式能源系统的集成。从而,突破单一能源利用极限问题,实现能源利用的耦合对接,提高能源系统利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质发酵领域,具体涉及一种生物质预处理强化生物发酵分布式供能系统
技术介绍
生物质发酵在实际运行过程中普遍存在厌氧效率低、产气率不稳定等问题。究其原因,其一:生物质发酵过程中,由于大量发酵营养物质包裹在生物质的细胞壁内,而细胞壁分子量大,难溶于水,故难以被生物降解,从而成为生物发酵的限速步骤;其二:厌氧发酵主要有中温发酵和高温发酵,虽然高温发酵效率明显高于中温发酵,但由于额外热量需求,导致应用受到限制。另外,厌氧菌对温度变换较敏感,不仅影响产气率,而且当温度低于或发高于其适宜温度时,发酵还将受到抑制,且由于厌氧菌世代期长,恢复周期长;其三:反应器内部由于物料与菌种物化性能差异,发酵池内部极易沉积、结壳,导致传质效率下降,影响产气效率。上述问题目前国内外无论研究机构还是沼气企业都给予充分重视,并亟待解决。针对问题一:生物质破壁是厌氧消化生物转化效率关键。多种预处理技术如机械破碎制浆、加热水解、化学预处理、超生破碎等都在实验室得到了实验验证,其都能不同程度加速固体有机物水解,大幅度提高生物质废物产气率和产气速率。但最终是否能用于实际工程中,主要取决于预处理能量消耗是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物发酵分布式供能系统,该系统包括:生物发酵装置,包括生物发酵预处理池和与其相连的生物发酵池;其中,所述生物发酵池中设置有搅拌装置,用于搅拌所述生物发酵池中的生物质材料;太阳能集能装置,用与收集太阳能,其通过第一换热装置与生物发酵预处理池相连,为生物发酵预处理池提供热量;发电装置,其通过管道与生物发酵装置相连,用于将来自生物发酵装置的沼气燃烧进行燃气发电,所述发电装置还与搅拌装置相连,用于为搅拌装置提供动能,其中所述发电装置包括依次相连接的燃气轮机、发电机和变压输电装置。

【技术特征摘要】
1.一种生物发酵分布式供能系统,该系统包括: 生物发酵装置,包括生物发酵预处理池和与其相连的生物发酵池;其中,所述生物发酵池中设置有搅拌装置,用于搅拌所述生物发酵池中的生物质材料; 太阳能集能装置,用与收集太阳能,其通过第一换热装置与生物发酵预处理池相连,为生物发酵预处理池提供热量; 发电装置,其通过管道与生物发酵装置相连,用于将来自生物发酵装置的沼气燃烧进行燃气发电,所述发电装置还与搅拌装置相连,用于为搅拌装置提供动能,其中所述发电装置包括依次相连接的燃气轮机、发电机和变压输电装置。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括: 风能采集装置,其用于采集风能,并能够将风能转化为机械能和电能;且其同时与搅拌装置和发电装置相连,一方面其能够直接为搅拌装置提供动能,另一方面也能够将剩余电能输送至发电装置储存。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括: 第二换热装置,所述第二换热装置一端通过管道与发电装置相连,另一端通过管道与生物发酵装置相连,用于将发电装置的尾气的余热与来自生物发酵装置的换热管道的换热介质进行换热。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括: 余热回收装置,其设置于燃气轮机与第二换热装置之间,用于回收燃气轮机尾气中的余热。5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统,其特征在于,所述生物发酵池包括依次连接的一级发酵池和二级发酵池。6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 脱硫脱水装置,其设置于生物发酵装置与发电装置之间,将来自于生物发酵池中的沼气,在通入燃气轮机燃烧发电之前先进行脱水脱硫处理。7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 尾气处理装置,其设置于燃气轮机与余热回收装置之间,用于对发电装置产生的尾气进行处理。8.根据权利要求7中所述的系统,其特征在于,所述尾气处理装置包括:脱水器,其连接于脱硫装置,用于对发...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓奕
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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