[發(fā)明專利]基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統(tǒng)及熱量回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710911239.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107474888B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 浦鵬;陳子香;白云峰;初煒;蘇珊;李偉;姜文騰
• 申請（專利權(quán)）人: 國峰清源生物能源有限責(zé)任公司
• 主分類號: C10L3/00
• 分類號: C10L3/00;B01D53/22;F28D21/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;金衛(wèi)文

1.一種基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的多級壓縮換熱單元，

各級壓縮換熱單元分別包括壓縮單元和換熱器，所述壓縮單元與所述換熱器連接，所述壓縮單元用于將待提純的沼氣進(jìn)行壓縮增壓，所述換熱器用于接收來自所述壓縮單元增壓后的沼氣，并將該沼氣與來自沼氣發(fā)酵罐的循環(huán)熱水回水進(jìn)行熱量交換；

所述熱量回收系統(tǒng)設(shè)有與發(fā)酵罐連通的第一端口、與沼氣氣源連接的第二端口、用于排出經(jīng)最后一級壓縮換熱后的沼氣的第三端口、與沼氣鍋爐連通的第四端口以及用于將經(jīng)各級換熱單元的換熱器換熱后的沼氣進(jìn)行部分放空的第五端口；

所述熱量回收系統(tǒng)還設(shè)有進(jìn)水總管、出水總管、溫度調(diào)節(jié)閥、流量計和溫度變送器，其中，所述溫度調(diào)節(jié)閥為具有分流功能的三通調(diào)節(jié)閥；所述溫度調(diào)節(jié)閥的進(jìn)水端口與所述第一端口連通，所述溫度調(diào)節(jié)閥的其中一個出水端口與所述進(jìn)水總管的一端連通，所述進(jìn)水總管的另一端分別與各級壓縮換熱單元的換熱器的第二介質(zhì)入口連通，所述溫度調(diào)節(jié)閥的另一個出水端口直接與沼氣鍋爐連通；出水總管的一端分別與各級壓縮換熱單元的換熱器的第二介質(zhì)出口連通，另一端與第四端口連通；所述溫度調(diào)節(jié)閥、所述溫度變送器與所述流量計組成串級控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮單元的出口與所述換熱器的第一介質(zhì)入口連通，所述換熱器的第一介質(zhì)出口與下一級壓縮換熱單元的壓縮單元的入口連通，所述換熱器的第二介質(zhì)入口用于接收來自沼氣發(fā)酵罐的循環(huán)熱水回水，所述換熱器的第二介質(zhì)出口用于與外部沼氣鍋爐連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮換熱單元還包括風(fēng)冷器，所述風(fēng)冷器的入口與所述換熱器的第一介質(zhì)出口連通，所述風(fēng)冷器的出口與下一級壓縮換熱單元的壓縮單元的入口連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲氣罐，所述儲氣罐的入口用于接收待提純沼氣，出口與第一級壓縮換熱單元連通。

5.一種適用于權(quán)利要求1-4任一項所述系統(tǒng)的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收方法，其特征在于，包括：

對待提純沼氣進(jìn)行多級壓縮換熱；

其中，在各級壓縮換熱中，首先對待提純的沼氣進(jìn)行壓縮增壓，經(jīng)壓縮增壓后的沼氣與來自沼氣發(fā)酵罐的循環(huán)熱水回水進(jìn)行熱量交換，從而使得所述循環(huán)熱水回水將所述壓縮增壓后的沼氣的熱量進(jìn)行回收。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收方法，其特征在于，所述對待提純的沼氣進(jìn)行壓縮增壓時，將待提純的沼氣進(jìn)行壓縮增壓至預(yù)設(shè)溫度范圍，

該預(yù)設(shè)溫度范圍為120℃-150℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收方法，其特征在于，所述經(jīng)壓縮增壓后的沼氣與來自沼氣發(fā)酵罐的循環(huán)熱水回水進(jìn)行熱量交換包括：

在對沼氣進(jìn)行第一級壓縮換熱至最后一級壓縮換熱之前，所述沼氣的溫度降至預(yù)設(shè)溫度范圍，該預(yù)設(shè)溫度范圍為50℃-55℃；

在對沼氣進(jìn)行最后一級壓縮換熱時，將壓縮換熱后的沼氣溫度降至預(yù)設(shè)溫度范圍，該預(yù)設(shè)溫度范圍為38℃-42℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收方法，其特征在于，還包括：對所述來自沼氣發(fā)酵罐的循環(huán)熱水進(jìn)行溫度控制，在進(jìn)行溫度控制時，通過所述循環(huán)熱水的流量反饋和溫度反饋來對所述循環(huán)熱水進(jìn)行溫度控制。