[實用新型]一種沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置

有效

• 申請號: 201520985116.5
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN205258457U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 孫靜靜;徐吉磊;吳健敏
• 申請（專利權）人: 青島天人環境股份有限公司
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙永偉

技術領域

本發明涉及一種沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置。

背景技術

目前，國內外規模化大中型沼氣工程日益增多，特別是高濃度物料中溫厭氧發酵是規模化沼氣工程發展的趨勢，如果要使高濃度物料沼氣中溫發酵工程常年穩定運行，保持恒定、高效的產氣量，就需要大量的熱量對發酵罐進行加熱，使發酵溫度不隨環境氣溫而變化。

大中型沼氣工程配套的燃氣沼氣發電機組，排氣余熱和冷卻水損失的功率比有用功還多。目前占燃氣發動機燃料近55%熱能的排氣余熱和冷卻水余熱資源基本上被白白浪費掉，節能、降耗，提高能源利用率在國內越來越受到重視，燃氣沼氣發電機煙氣余熱利用是必然趨勢。

目前沼氣工程配套的沼氣發電機組也配套了余熱鍋爐回收機組排氣中熱量，余熱鍋爐將汽水分離器的飽和水加熱為汽水混合物回到汽水分離器進行汽水分離產生1.0MPa的飽和蒸汽量（飽和溫度184℃）,蒸汽供給熱用戶。發酵罐正常運行需要大量的70℃左右的熱水，而且用熱水時間和用量隨罐內進出料的情況變化，所以厭氧發酵系統配置了大型的熱水儲罐。熱水儲罐內的熱水由蒸汽換熱器制取，并根據熱儲罐溫控系統控制蒸汽換熱器的運行和停止。

上述現有技術存在下列缺點：

（1）沼氣工程內需要配置單獨的蒸汽換熱器，余熱利用率低，且增加工程造價；

（2）沼氣工程需要配置大型的熱水儲罐，造價高，占地面積大，維護使用較復雜。

發明內容

本發明針對上述技術問題，設計一種沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置，無需配置熱水儲罐，降低工程造價，提高煙氣余熱利用率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置，包括發酵罐和沼氣發電機，所述沼氣發電機的煙道出口與換熱器的輸入端連接，所述發酵罐的熱水出口與所述換熱器的輸入端連接，所述換熱器的輸出端與發酵罐的輸入端相連。

進一步地，所述換熱器為針形管余熱換熱器。

進一步地，所述針形管余熱換熱器為快裝模塊化針形管余熱換熱器。

進一步地，所述沼氣發電機的煙道出口通過煙氣旁路管道閥門與所述快裝模塊化針形管余熱換熱器的輸入端連接，所述發酵罐通過熱水循環泵與所述快裝模塊化針形管余熱換熱器的輸入端連接。

進一步地，還包括余熱鍋爐；所述余熱鍋爐的輸入端與所述沼氣發電機的煙道出口相連。

本發明在大中型沼氣工程中引入快裝模塊化針形管余熱換熱器，采用快裝模塊化余熱利用技術，不但大大提升了沼氣工程整體技術水平，而且是一種解決發酵罐升溫保溫、耗費能源問題的一種途徑和切實可行的方法。本發明具有如下有益效果：

（1）優化厭氧發酵沼氣工程工藝；

（2）采用新型換熱效率高的針型管換熱器，提高煙氣余熱利用率；

（3）無需配置熱水儲罐，降低工程造價，根據厭氧發酵罐需求隨時提供熱水；

（4）結構緊湊，設備的體積小、重量輕；煙氣與熱水直接換熱，單位長度的針形管換熱面積是光管的6～8倍，熱效率高；

（5）耐震消音：由于設備結構設計和針形管自身結構特點，設備有消聲器的作用；

（6）安全可靠、運行壽命長：每一受熱元件在整體組裝時，一端焊接在鋼結構上，另一端呈自由狀態，無熱應力產生；另外設備有防超壓、干燒等問題的保護措施；

（7）安裝、使用、維修方便：設備是根據沼氣發電機組配套模塊化設計，將熱水系統聯接到設備的進、出口上，即可投入正常運行。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作詳細闡述：

圖1示出了本發明沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

本發明一種沼氣工程快裝模塊化余熱利用裝置，包括發酵罐、沼氣發電機和余熱鍋爐，沼氣發電機的煙道出口與余熱鍋爐的輸入口相連，余熱鍋爐用于回收沼氣發電機排氣中的熱量；沼氣發電機煙道出口還通過煙氣旁路管道閥門與快裝模塊化針形管余熱換熱器的輸入端連接，發酵罐通過熱水循環泵與快裝模塊化針形管余熱換熱器的輸入端連接，快裝模塊化針形管余熱換熱器的輸出端與發酵罐的輸入端相連。