[發明專利]基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統及熱量回收方法

有效

• 申請號: 201710911239.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107474888B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 浦鵬;陳子香;白云峰;初煒;蘇珊;李偉;姜文騰
• 申請（專利權）人: 國峰清源生物能源有限責任公司
• 主分類號: C10L3/00
• 分類號: C10L3/00;B01D53/22;F28D21/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;金衛文

1.一種基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統，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酵罐的循環熱水回水進行熱量交換；

所述熱量回收系統設有與發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各級換熱單元的換熱器換熱后的沼氣進行部分放空的第五端口；

所述熱量回收系統還設有進水總管、出水總管、溫度調節閥、流量計和溫度變送器，其中，所述溫度調節閥為具有分流功能的三通調節閥；所述溫度調節閥的進水端口與所述第一端口連通，所述溫度調節閥的其中一個出水端口與所述進水總管的一端連通，所述進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入口連通，所述溫度調節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出口連通，另一端與第四端口連通；所述溫度調節閥、所述溫度變送器與所述流量計組成串級控制。

2.根據權利要求1所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統，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入口連通，所述換熱器的第一介質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入口用于接收來自沼氣發酵罐的循環熱水回水，所述換熱器的第二介質出口用于與外部沼氣鍋爐連通。

3.根據權利要求2所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統，其特征在于，所述壓縮換熱單元還包括風冷器，所述風冷器的入口與所述換熱器的第一介質出口連通，所述風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.根據權利要求1所述的基于沼氣膜提純工藝的熱量回收系統，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。

5.一種適用于權利要求1-4任一項所述系統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行壓縮增壓，經壓縮增壓后的沼氣與來自沼氣發酵罐的循環熱水回水進行熱量交換，從而使得所述循環熱水回水將所述壓縮增壓后的沼氣的熱量進行回收。

6.根據權利要求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行壓縮增壓時，將待提純的沼氣進行壓縮增壓至預設溫度范圍，

該預設溫度范圍為120℃-150℃。

7.根據權利要求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，所述經壓縮增壓后的沼氣與來自沼氣發酵罐的循環熱水回水進行熱量交換包括：

在對沼氣進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設溫度范圍，該預設溫度范圍為50℃-55℃；

在對沼氣進行最后一級壓縮換熱時，將壓縮換熱后的沼氣溫度降至預設溫度范圍，該預設溫度范圍為38℃-42℃。

8.根據權利要求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：對所述來自沼氣發酵罐的循環熱水進行溫度控制，在進行溫度控制時，通過所述循環熱水的流量反饋和溫度反饋來對所述循環熱水進行溫度控制。