CN101418317A - 一种农村供能*** - Google Patents

一种农村供能*** Download PDF

Info

Publication number
CN101418317A
CN101418317A CNA2008102272965A CN200810227296A CN101418317A CN 101418317 A CN101418317 A CN 101418317A CN A2008102272965 A CNA2008102272965 A CN A2008102272965A CN 200810227296 A CN200810227296 A CN 200810227296A CN 101418317 A CN101418317 A CN 101418317A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
biogas
primover
biomass
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008102272965A
Other languages
English (en)
Inventor
安连锁
吴智泉
张世平
沈国清
王媛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CNA2008102272965A priority Critical patent/CN101418317A/zh
Publication of CN101418317A publication Critical patent/CN101418317A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y02T50/678—Aviation using fuels of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明公开了属于农业废物及生活废物综合利用装置范围，涉及利用农村生物质材料进行气化的一种农村供能***。***由太阳能和烟气余热复合沼气发生单元、生物质气化热解单元、原动机单元互相连接组成，对农作物、厨余垃圾以及人畜粪便进行循环利用、处理的一体化装置。最后和空调单元相连接，形成了为农村供给电、热、冷及生活燃料的新型供能***。本***就地取材，减少了运输途径，解决农业大国农村拥有的丰富的生物质资源的循环利用，适用于中国长江中下游的广大农村及全国农村，城镇的农业废物及生活废物综合利用。

Description

一种农村供能***
技术领域
本发明属于农业废物及生活废物综合利用装置范围，特别涉及利用农村生物质材料进行气化的一种农村供能***。
背景技术
我国是一个农业大国，农村能源问题是我国特有的问题，是国家能源战略不可缺少的组成部分。生物质能作为一种可再生的太阳能，在中国农村相当的丰富。中国提出的***新农村建设，能源问题是关键，如何解决农村的能源利用问题，对于满足农民生产生活用能需求、促进资源循环利用、提高农村文明程度具有重要意义。
在申请号为200310123331.6“多功能分布式冷热电联产***及方法”中，***动力装置消耗化石燃料发电。在申请号为88100665.3的中国专利“太阳能沼气装置”中，由于太阳能利用受到时间和天气等条件的制约，所以不利于沼气发生单元的持续稳定工作，而本***利用烟气余热与太阳能互补，很好的解决了太阳能利用受制约的问题。在申请号为200420001211.9的中国专利“多功能分布式冷热电联产***”中，***末端主要利用溴化锂吸收式空调机组，利用烟气余热来供热，而烟气余热往往满足不了需要，这就需要补充消耗燃料。本发明的目的是针对中国农村实际情况以及现有技术不足而提供的一种农村供能***，这种***比较适合长江中下游地区。
发明内容
本发明的目的是针对中国农村实际情况以及现有技术不足而提供比较适合长江中下游地区的一种农村供能***，其特征在于，***是以农村农作物、厨余垃圾、人畜粪便为原料，由太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1、生物质气化热解单元2、原动机单元3、空调单元4相互连接组成的新型农村供能***。***实现了农村生物质能的综合利用，形成了热、电、冷和肥料共生的新型农村能源供给。
所述太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1的沼气池顶部罩子为透明的或者设置太阳能采集设备，沼气池底部设置有烟气余热交换设备。
所述原动机单元3采用燃机轮机或者燃气内燃机作为***原动机，其所用燃料采用生物质沼气和生物质气化气进行互补供应，空调单元的补充燃气由生物质沼气供应。
所述农村供能***的循环流程为：农作物、厨余垃圾经过破碎处理以后和人畜粪便一起进入太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1进行发酵制取沼气；沼气池顶部罩子为透明的或者设置太阳能采集设备，沼气池底部设置有烟气余热交换设备；白天可以利用太阳能来提供沼气发酵所需要热量，在热量不足或夜晚时，利用原动机单元3的烟气余热进行温度调节；沼气发酵后的残渣进行分离处理，残渣可以作为肥料。生物质气化热解单元2单元由生物质气化设备、焦油裂解装置、净化设备串联构成后和储气罐连通。生物质气化热解单元2所需的电量也由原动机单元3提供；太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1产生的沼气经过净化后和生物质气化热解单元2产生的生物质气化气进入原动机单元3；沼气发生单元1产生的沼气还可以供给居民作为日常燃料，也可以用作空调单元4的补充燃燃料。原动机单元3采用的设备为微型燃气轮机或者燃气内燃机，所发电量不仅供给村民生活用，还提供给***自身设备。空调单元4主要利用利用部分的烟气余热以及沼气发生单元1补燃的热量，以此来为村民供热、制冷以及提供生活热水，空调单元4设备所需电量由原动机单元3提供。空调单元4可以引进最新的地源热泵或水源热泵技术，这使得其更加节能环保。
本发明的有益效果是：在农村实现了能源的阶梯利用，拓展了农村能源和资源一体化高效利用的有效途径。沼气发生单元采用太阳能与烟气互补供热，提高了沼气***运行稳定性。产生的沼气不仅用来发电，还可以用来作为燃料。本供能***使用生物质气化气和沼气互补，增强了***稳定性。实现***内部能量供给，如***运行所需电/热都由原动机单元、沼气单元及太阳能提供，不需要外部引入，居民用电也由***提供，可以不接外部电网，减少了相应的投资和运行管理费用。本***就地取材，减少了运输途径，解决农业大国农村拥有的丰富的生物质资源的循环利用，适用于中国长江中下游的广大农村及全国农村，城镇的农业废物及生活废物综合利用。
附图说明
图1为本发明这种新型的农村供能***工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种新型的农村供能***。下面结合附图对本发明予以进一步说明。
在图1所示这种新型农村供能***工艺流程示意图中，由太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1、生物质气化热解单元2、原动机单元3相互连接组成对农作物、厨余垃圾、人畜粪便进行循环利用、处理的一体化装置，然后连接至空调单元4，形成农村生物质能综合利用，供给热、电、冷的新型农村供能***。
具体循环流程如下：
1.在太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1中设置有入口a2、入口a3和入口a5，秸秆等农作物以及厨余垃圾经过破碎处理后通过入口a5和a2进入沼气池进行发酵，人畜粪便通过入口a3进入沼气池。沼气池顶部罩子设置为透明体，太阳能采集设备a1安装在上面，太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1还设置有生活燃料出口a6、肥料出口a7、补燃燃料出口a8、原动机沼气出口a9以及高温烟气入口a10、烟气出口a4。在沼气池下部有烟气换热设备，原动机单元3的高温烟气通过烟气通道a10进入太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1，换热完毕后排放。沼气发酵温度一般可以控制在20℃～40℃左右，太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1所需要的电量由原动机单元3提供，沼气从沼气出口a6、a8和a9输出。
2.生物质气化热解单元2设置有秸秆等农作物入口b1、灰份还田通道b2及生物质气化气输出通道b3。生物质气化装置包括生物质气化设备、净化设备，焦油裂解设备以及储气加压设备。生物质原料在循环流化床反应器中气化，气化所需热量由部分生物质原料燃烧产生。生物质燃料在本***中需破碎，燃料尺寸小于10mm即可。本***采用流化床生物质气化炉，流化床由燃烧室、布风板组成，气化剂通过布风板进入流化床反应器中。流化床反应炉是生物质气化转化的一种较佳选择，特别是对于灰熔点较低的生物质。气化器底部灰斗允许灰渣和未燃物(矿物和金属)排出。生物质气净化时候采用急冷降温和表面吸附凝聚方法，使气化产气中的颗粒和焦油类物质被从气体中脱除，净化水循环使用，其中的颗粒和焦油由专门的回路送至气化炉内再次发生裂解反应，使其中的高碳氢化合物分解为低碳氢化合物。单元所需要的电量由原动机单元3提供。
3.原动机单元3设置有沼气和生物质气化气配比装置，发电设备采用微型燃气轮机或者燃气内燃机。太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1产生的沼气经过净化后通过沼气通道c1进入原动机单元3，生物质气化气经过通道c4可以进入沼气/生物质气化气配比装置。在原动机单元3设有烟气通道c2和c5，原动机发电后产生的部分烟气通过烟气通道c2进入太阳能和烟气余热复合沼气发生单元1加以利用，另一部分烟气通过烟气通道c5进入空调单元(4)。一般采用微型燃气轮机烟气温度会达到400～600℃左右，燃气内燃机也可以达到200～500℃。
4.空调单元4所需烟气通过通道d1进入单元，不足热量通过补燃通道d5进入。单元设备所需电量由原动机单元3提供。空调单元采用先进的溴化锂吸收式技术以及地源热泵技术，制冷、供热以及生活热水。
整个供能***给农村用户供给生活用电、生活燃料、日常生活用水以及夏季制冷、冬季供热。这种***以农村生物质为燃料，具有可再生性，减少了对化石燃料的依赖。

Claims (5)

1.一种农村供能***，其特征在于，***是以农村农作物、厨余垃圾、人畜粪便为原料，由太阳能和烟气余热复合沼气发生单元(1)、生物质气化热解单元(2)、原动机单元(3)、空调单元(4)相互连接组成的农村供能***；***实现了农村生物质能的综合利用，形成了热、电、冷和肥料共生的农村能源供给***。
2.根据权利要求1所述农村供能***，其特征在于，所述太阳能和烟气余热复合沼气发生单元(1)的沼气池顶部罩子为透明体，上面安装有太阳能采集设备，沼气池底部设置有烟气余热热交换设备。
3.根据权利要求1所述农村供能***，其特征在于，所述原动机单元(3)采用燃机轮机或者燃气内燃机作为***原动机，其所用燃料采用生物质沼气和生物质气化气进行互补供应，空调单元的补充燃气由生物质沼气供应。
4.根据权利要求1所述农村供能***，其特征在于，所述空调单元(4)为地源热泵或水源热泵，使得其更加节能环保。
5.权利要求1所述农村供能***的循环工艺为：农作物、厨余垃圾经过破碎处理以后和人畜粪便一起进入太阳能和烟气余热复合沼气发生单元(1)进行发酵制取沼气；沼气池顶部罩子为透明的或者设置太阳能采集设备，沼气池底部设置有烟气余热交换设备；白天可以利用太阳能来提供沼气发酵所需要热量，在热量不足或夜晚时，利用原动机单元(3)的烟气余热进行温度调节；沼气发酵后的残渣进行分离处理，残渣可以作为肥料。生物质气化热解单元(2)单元由生物质气化设备、焦油裂解装置、净化设备串联构成后和储气罐连通；生物质气化热解单元(2)所需的电量也由原动机单元(3)提供；太阳能和烟气余热复合沼气发生单元(1)产生的沼气经过净化后和生物质气化热解单元(2)产生的生物质气化气进入原动机单元(3)；沼气发生单元(1)产生的沼气还可以供给居民作为日常燃料，也可以用作空调单元(4)的补充燃燃料；原动机单元(3)采用的设备为微型燃气轮机或者燃气内燃机，所发电量不仅供给村民生活用，还提供给***自身设备；空调单元(4)主要利用利用部分的烟气余热以及沼气发生单元(1)补燃的热量，以此来为村民供热、制冷以及提供生活热水，空调单元(4)设备所需电量由原动机单元(3)提供。
CNA2008102272965A 2008-11-25 2008-11-25 一种农村供能*** Pending CN101418317A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102272965A CN101418317A (zh) 2008-11-25 2008-11-25 一种农村供能***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102272965A CN101418317A (zh) 2008-11-25 2008-11-25 一种农村供能***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101418317A true CN101418317A (zh) 2009-04-29

Family

ID=40629319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008102272965A Pending CN101418317A (zh) 2008-11-25 2008-11-25 一种农村供能***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101418317A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101831331A (zh) * 2010-05-14 2010-09-15 侯受树 一种新能源燃气的制备工艺
CN101839225A (zh) * 2010-05-25 2010-09-22 郑斌 生物质辅助太阳能发电装置
CN103471286A (zh) * 2013-09-13 2013-12-25 兰州理工大学 多种可再生能源互补的分布式能源***
CN104791099A (zh) * 2015-03-06 2015-07-22 西南交通大学 高寒地区清洁能源综合利用***
CN104893745A (zh) * 2015-05-27 2015-09-09 同济大学 一种生物质炭化炉烟气余热利用***
WO2016119075A1 (zh) * 2015-01-26 2016-08-04 徐振斌 一种畜粪生物质高效发电装置
CN106368818A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 陈九法 一种太阳能热水器和沼气池联合发电装置及控制方法
CN108531219A (zh) * 2018-03-27 2018-09-14 中冶华天工程技术有限公司 一种生物质气化发电***
CN109698665A (zh) * 2019-01-02 2019-04-30 清华大学 一种家用多能源互补***
CN113249190A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 王达胜 应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应***
CN114215644A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 集美大学 一种基于化学回热沼气重整的多联产***和方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101831331A (zh) * 2010-05-14 2010-09-15 侯受树 一种新能源燃气的制备工艺
CN101831331B (zh) * 2010-05-14 2013-08-07 侯受树 一种新能源燃气的制备工艺
CN101839225A (zh) * 2010-05-25 2010-09-22 郑斌 生物质辅助太阳能发电装置
CN103471286B (zh) * 2013-09-13 2015-12-02 兰州理工大学 多种可再生能源互补的分布式能源***
CN103471286A (zh) * 2013-09-13 2013-12-25 兰州理工大学 多种可再生能源互补的分布式能源***
WO2016119075A1 (zh) * 2015-01-26 2016-08-04 徐振斌 一种畜粪生物质高效发电装置
CN104791099A (zh) * 2015-03-06 2015-07-22 西南交通大学 高寒地区清洁能源综合利用***
CN104893745A (zh) * 2015-05-27 2015-09-09 同济大学 一种生物质炭化炉烟气余热利用***
CN106368818A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 陈九法 一种太阳能热水器和沼气池联合发电装置及控制方法
CN106368818B (zh) * 2016-08-31 2018-05-15 陈九法 一种太阳能热水器和沼气池联合发电装置及控制方法
CN108531219A (zh) * 2018-03-27 2018-09-14 中冶华天工程技术有限公司 一种生物质气化发电***
CN109698665A (zh) * 2019-01-02 2019-04-30 清华大学 一种家用多能源互补***
CN113249190A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 王达胜 应用于乡村沼气天然气电力一体化发展的供应***
CN114215644A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 集美大学 一种基于化学回热沼气重整的多联产***和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101418317A (zh) 一种农村供能***
Guo et al. A review on the utilization of hybrid renewable energy
CN101949369B (zh) 低温太阳能-生物质能热电联供***
CN101994569B (zh) 生物质能与太阳能分布式能源综合利用***
Panwar et al. Role of renewable energy sources in environmental protection: A review
CN102500604A (zh) 固体生活垃圾能源化利用及可再生生物碳循环技术
CN110307536A (zh) 适合集约化农业生产的综合能源***
CN101348766A (zh) 太阳能加热的回热型高效沼气生成***
Di Maria et al. A short review of comparative energy, economic and environmental assessment of different biogas-based power generation technologies
CN100584473C (zh) 能源和资源一体化循环利用的分布式能量***
CN1888534A (zh) 利用秸秆掺烧城市生活垃圾发电的方法
CN104120150A (zh) 一种乡村生产生活综合循环利用方法
CN206449647U (zh) 燃煤机组与生物质气化技术多重耦合的清洁能源利用***
CN102643693B (zh) 一种利用沼气和秸秆气双气联产装置生产生物燃气的工艺
Wang et al. Simulation of a solar‐biogas hybrid energy system for heating, fuel supply, and power generation
CN208586255U (zh) 一种结合生物质利用的多能互补综合供能***
CN1958723A (zh) 一种生物质能和天然气互补的分布式能量***
CN217584591U (zh) 一种以生物质能为输入的热电气肥联供***
CN203906087U (zh) 利用发酵秸秆的发电***
CN206739278U (zh) 一种生物质综合能源利用***
CN101768473A (zh) 分布式可再生能源***的生物质和高热值垃圾气化方法
Sooch et al. Present status of renewable energy sources in Punjab
Ganesh et al. Automated power generation using biogas and thermo-electric generator by AI technology
CN211141967U (zh) 一种新型生物质-太阳能分布式多联产***
CN209113820U (zh) 一种基于斯特林机的生物质气化发电***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090429