[發明專利]一種基于沼氣發電的余熱回收利用系統

有效

• 申請號: 201310674344.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103629010A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 羅向東;秦國輝;王玉鵬;劉旭丹;徐曉秋
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院科技孵化中心
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F02G5/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉一種余熱回收利用系統，具體涉及一種基于沼氣發電的余熱回收利用系統。

背景技術

利用發酵技術開發綠色生物質能源是消除家畜糞便污染的重要手段之一，家畜糞便中含有大量有機物，經過生物處理不但能回收大量沼氣，而且在有機物質轉變成甲烷的過程中實現了垃圾的減量化，并且整個發酵處在封閉的系統中，避免了臭氣和大量的二氧化碳氣體，無尾氣污染，具有生態優點。然而，在大型沼氣工程中，每天需要大量的熱水與牛糞混合進入發酵罐，特別是在冬天，需要消耗大量的電能。另一方面，發動機發電的效率一般為30%-40%，而其余60%-70%的能量都已熱的形式損失掉了，其中沼氣發電機排出的高溫煙氣和內部冷卻水帶走的熱量是具有很好的利用價值的，而且沼氣發電機冷卻不好的話將會嚴重影響沼氣發電機的安全運行及沼氣工程正常生產。

發明內容

本發明是為解決現有大型沼氣工程中，需要消耗大量的熱水生產沼氣，沼氣發電機排出的高溫煙氣和內部冷卻水帶走的熱量得不到有效利用，沼氣發電機的運行安全性差的問題，進而提供一種基于沼氣發電的余熱回收利用系統。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明的一種基于沼氣發電的余熱回收利用系統包括沼氣發電機組，它還包括熱水罐、噴淋塔、三通換向閥、循環水泵、流量傳感器和第一溫度傳感器；沼氣發電機組的冷卻出口端與熱水罐連通，熱水罐與三通換向閥連通，三通換向閥與循環水泵連通，循環水泵與沼氣發電機組的冷卻入口端連通，沼氣發電機組的煙氣出口與噴淋塔連通，噴淋塔與三通換向閥連通，循環水泵與沼氣發電機組的冷卻入口端連通的管路上依次安裝有流量傳感器和第一溫度傳感器。

本發明的有益效果是：本發明通過第一溫度傳感器和流量傳感器實時調整循環水泵的轉速，既保證了沼氣生產的熱水需求，又保證了沼氣發電機的順利運行，實現了沼氣發電機余熱的高效利用，提高了沼氣發電過程的可靠性與經濟性。既能很好的利用沼氣發電機產生的余熱，提高熱利用效率，本發明增加了15%-25%的熱能回收比例，又能為沼氣生產帶來所需的大量熱水，而且保證發電機的正常運行，運行安全可靠穩定。

附圖說明

圖1本發明余熱回收利用系統的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明，本實施方式的一種基于沼氣發電的余熱回收利用系統包括沼氣發電機組2，它還包括熱水罐1、噴淋塔3、三通換向閥4、循環水泵5、流量傳感器6和第一溫度傳感器7；沼氣發電機組2的冷卻出口端與熱水罐1連通，熱水罐1與三通換向閥4連通，三通換向閥4與循環水泵5連通，循環水泵5與沼氣發電機組2的冷卻入口端連通，沼氣發電機組2的煙氣出口與噴淋塔3連通，噴淋塔3與三通換向閥4連通，循環水泵5與沼氣發電機組2的冷卻入口端連通的管路上依次安裝有流量傳感器6和第一溫度傳感器7。

本實施方式優選用電液換向閥。

具體實施方式二：結合圖1說明，本實施方式所述循環水泵5為變頻水泵。如此設置，控制方便可靠，節能節水。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1說明，本實施方式所述第一溫度傳感器7為熱電偶溫度傳感器。如此設置，具有溫度測量范圍大、價格低、輸出熱電勢高、線性度好、復現性好和在高溫下抗氧化能力強等優點，滿足設計要求。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結合圖1說明，本實施方式所述流量傳感器6為電磁流量傳感器。如此設置，壓損極小，可測流量范圍大，精確度較高，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：結合圖1說明，本實施方式所述余熱回收利用系統還包括第二溫度傳感器8，第二溫度傳感器8安裝在熱水罐1的側壁上。便于準確控制熱水罐內的溫度，適時排出，滿足沼氣生產的需要。其它與具體實施方式一、二或四相同。

具體實施方式六：結合圖1說明，本實施方式所述余熱回收利用系統還包括液位傳感器9，液壓傳感器9安裝熱水罐的底部。如此設置，能適時動態掌握熱水罐內熱水的用量，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式五相同。

工作過程

結合圖1說明，沼氣工程使用時（如高寒地區的沼氣工程），所述的沼氣發電機組產生的煙氣經過噴淋塔排放至大氣中，并與噴淋塔實現初步的熱交換，而冷水管道10的冷水經過噴淋塔與煙氣發生熱交換被初次加熱經三通換向閥進入熱水罐，然后熱水罐的水通過循環水泵與沼氣發電機換熱，既提升了水的溫度又保證了發電機工作所需的溫度，換熱后回到熱水罐，如此往復，熱水罐的溫度逐漸升高，達到所需溫度時，可以將熱水罐里的熱水經熱水管道11用于沼氣生產。整個運行過程中，循環水泵的轉速通過流量傳感器監測的流量和第一溫度傳感器監測的溫度進行實時調整，保證了整個系統的穩定運行。