CN103421680A - 多能耦合的可再生能源制沼气*** - Google Patents

多能耦合的可再生能源制沼气*** Download PDF

Info

Publication number
CN103421680A
CN103421680A CN2012101662467A CN201210166246A CN103421680A CN 103421680 A CN103421680 A CN 103421680A CN 2012101662467 A CN2012101662467 A CN 2012101662467A CN 201210166246 A CN201210166246 A CN 201210166246A CN 103421680 A CN103421680 A CN 103421680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
renewable energy
energy source
source producing
producing methane
combustion chamber
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
CN2012101662467A
Other languages
English (en)
Inventor
陈叔平
谢福寿
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.)
Lanzhou University of Technology
Original Assignee
Lanzhou University of Technology
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 Lanzhou University of Technology filed Critical Lanzhou University of Technology
Priority to CN2012101662467A priority Critical patent/CN103421680A/zh
Publication of CN103421680A publication Critical patent/CN103421680A/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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • 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

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

多能耦合的可再生能源制沼气***，由太阳能热发电***、生物质原料预处理***、沼气发酵***、余热利用***以及燃料自控喷入***组成；太阳能热发电***中的换热器（3）分别与压缩机（1）、燃气轮机（2）相连；生物质原料预处理***中的搅拌机（12）与发电机（7）相连；余热利用***中的乏气经由太阳能聚热器（4）、燃气轮机（2）、换热器（3）、***（6）出来；燃料自控喷入***中的阻火器（16）与燃烧室（5）相连，温度指示与控制仪表与聚热器（4）、燃烧室（5）之间的管道相连。

Description

多能耦合的可再生能源制沼气***
技术领域
本发明涉及生物质能与太阳能综合利用***。
背景技术
[0002] 化石能源枯竭和环境日益恶化已经成为制约全球经济和社会发展的长期、重大瓶颈，未来将影响到人类的生存状态。为了解决该问题，一方面要大力开展节能与科学用能，另一个方面必须加速可再生能源的开发和利用。沼气作为一种清洁、高效的新型再生能源，越来越受到世界各国的广泛关注。但沼气发酵受温度条件限制，当沼气池温度低于10℃时几乎不再产气。在我国北方冬季寒冷地区，沼气池存在“半年使用，半年闲置”的现象，而且沼气池空腹过冬，造成大量沼气池的冻裂、报废，造成巨大的经济损失。同时，生物质预处理也是影响厌氧发酵***稳定运行、提高产气率和工程效益的重要环节，如秸秆预处理是提高秸秆原料利用率，加大产气量，缩短启动时间的有效手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种多能耦合的可再生能源制沼气***。
本发明是多能耦合的可再生能源制沼气***，生物质原料9通过粉碎机8、输送机10装置，进入厌氧消化器11中，***由太阳能热发电***、生物质原料预处理***、沼气发酵***、余热利用***以及燃料自控喷入***组成；太阳能热发电***由压缩机1、燃气轮机2、换热器3、太阳能聚热器4、燃烧室5、发电机7组成，换热器3分别与压缩机1、燃气轮机2相连；生物质原料预处理***由发电机7、粉碎机8、输送机10组成；沼气发酵***由生物质原料9、厌氧消化器11、搅拌机12组成，搅拌机12与发电机7相连；余热利用***由太阳能聚热器4、燃气轮机2、换热器3、***6组成，乏气经由太阳能聚热器4、燃气轮机2、换热器3、***6出来；燃料自控喷入***由厌氧消化器11、净化装置13、截止阀14、稳压罐15、调节阀16和阻火器17组成，阻火器16与燃烧室5相连，温度指示与控制仪表与聚热器4、燃烧室5之间的管道相连。
本发明的有益效果是，开发光气燃气轮机和太阳能集热协同进行高效生物质预处理集成单元，将太阳能通过动力装置转化为电能，由电能转化为机械能来进行生物质预处理，使其便于发酵，提高产气率。同时，利用太阳能和燃气轮机的余热来维持沼气池恒温条件，使产气率在原有基础上大幅提高，保持连续、稳定供气，以达到多能互补，能量综合梯级利用的节能效果。
附图说明
图1 是本发明的***结构示意图，附图标记及对应名称为：压缩机1，燃气轮机2，换热器3，太阳能聚热器4，燃烧室5，***6，发电机7，粉碎机8，生物质原料9，输送机10，厌氧消化器11，搅拌机12，净化装置13，截止阀14，稳压罐15，调节阀16，阻火器17。
具体实施方式
如图1所示，本发明是多能耦合的可再生能源制沼气***，生物质原料9通过粉碎机8、输送机10装置，进入厌氧消化器11中，***由太阳能热发电***、生物质原料预处理***、沼气发酵***、余热利用***以及燃料自控喷入***组成；太阳能热发电***由压缩机1、燃气轮机2、换热器3、太阳能聚热器4、燃烧室5、发电机7组成，换热器3分别与压缩机1、燃气轮机2相连；生物质原料预处理***由发电机7、粉碎机8、输送机10组成；沼气发酵***由生物质原料9、厌氧消化器11、搅拌机12组成，搅拌机12与发电机7相连；余热利用***由太阳能聚热器4、燃气轮机2、换热器3、***6组成，乏气经由太阳能聚热器4、燃气轮机2、换热器3、***6出来；燃料自控喷入***由厌氧消化器11、净化装置13、截止阀14、稳压罐15、调节阀16和阻火器17组成，阻火器16与燃烧室5相连，温度指示与控制仪表与聚热器4、燃烧室5之间的管道相连。
太阳能聚热器4为塔式结构，或者槽式结构，或者碟式结构。
厌氧消化器11为高温厌氧消化器。
所述的生物质原料9为秸秆生物质原料。
所述的厌氧消化器11采用聚氨酯作为保温材料，用玻璃钢对保温层进行防水保护。
所述的换热器3为U型管换热器，或者翅片管换热器，或者板式换热器。
所述的净化装置13为采用碳分子筛工艺的净化装置，或者采用活性炭吸附工艺的净化装置，或者采用吸附干燥工艺的净化装置。
所述的燃烧室5点火采用点火喷燃技术，在燃料喷入燃烧室5之前设置阻火器17。
所述的调节阀16为气动调节阀。
本发明利用太阳能加热空气，将高温空气通入燃气轮机，再由燃气轮机驱动发电机发电，产生的电能驱动粉碎机进行生物质预处理，然后输入到沼气池中发酵，产生的部分沼气作为燃料通入燃气轮机中。
本发明采用太阳能和燃气轮机的余热来维持沼气池恒温发酵条件，实现高效、稳定供气。
太阳能具有间歇性和不稳定，使它的适用范围大大缩小，但在该***中，可通过控制沼气池净化出来的甲烷量，连续稳定地喷入燃气轮机中。当在冬季或阴天时，太阳能减少，进入燃气轮机的空气温度较低，喷入甲烷燃料量就自动增大；当在夏天或阳光充足时，太阳能增大，进入燃气轮机的空气温度较高，喷入甲烷燃料量就自动减少。甲烷自控喷入***的开发，保障了整个***的稳定性，不受外界干扰，连续、稳定发电，进行生物质预处理。 

Claims (9)

1.多能耦合的可再生能源制沼气***，生物质原料（9）通过粉碎机（8）、输送机（10）装置，进入厌氧消化器（11）中，其特征在于***由太阳能热发电***、生物质原料预处理***、沼气发酵***、余热利用***以及燃料自控喷入***组成；太阳能热发电***由压缩机（1）、燃气轮机（2）、换热器（3）、太阳能聚热器（4）、燃烧室（5）、发电机（7）组成，换热器（3）分别与压缩机（1）、燃气轮机（2）相连；生物质原料预处理***由发电机（7）、粉碎机（8）、输送机（10）组成；沼气发酵***由生物质原料（9）、厌氧消化器（11）、搅拌机（12）组成，搅拌机（12）与发电机（7）相连；余热利用***由太阳能聚热器（4）、燃气轮机（2）、换热器（3）、***（6）组成，乏气经由太阳能聚热器（4）、燃气轮机（2）、换热器（3）、***（6）出来；燃料自控喷入***由厌氧消化器（11）、净化装置（13）、截止阀（14）、稳压罐（15）、调节阀（16）和阻火器（17）组成，阻火器（16）与燃烧室（5）相连，温度指示与控制仪表与聚热器（4）、燃烧室（5）之间的管道相连。
2.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的太阳能聚热器（4）为塔式结构，或者槽式结构，或者碟式结构。
3.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的厌氧消化器（11）为高温厌氧消化器。
4.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的生物质原料（9）为秸秆生物质原料。
5.根据权利要求3所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的厌氧消化器（11）采用聚氨酯作为保温材料，用玻璃钢对保温层进行防水保护。
6.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的换热器（3）为U型管换热器，或者翅片管换热器，或者板式换热器。
7.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的净化装置（13）为采用碳分子筛工艺的净化装置，或者采用活性炭吸附工艺的净化装置，或者采用吸附干燥工艺的净化装置。
8.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的燃烧室（5）点火采用点火喷燃技术，在燃料喷入燃烧室（5）之前设置阻火器（17）。
9.根据权利要求1所述的多能耦合的可再生能源制沼气***，其特征在于，所述的调节阀（16）为气动调节阀。
CN2012101662467A 2012-05-26 2012-05-26 多能耦合的可再生能源制沼气*** Pending CN103421680A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101662467A CN103421680A (zh) 2012-05-26 2012-05-26 多能耦合的可再生能源制沼气***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101662467A CN103421680A (zh) 2012-05-26 2012-05-26 多能耦合的可再生能源制沼气***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103421680A true CN103421680A (zh) 2013-12-04

Family

ID=49647076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101662467A Pending CN103421680A (zh) 2012-05-26 2012-05-26 多能耦合的可再生能源制沼气***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103421680A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103952292A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 杨合长 可再生能源制备***
CN105600751A (zh) * 2015-12-19 2016-05-25 榆林学院 沼气发酵废液联合贫煤成浆共气化***
CN107619310A (zh) * 2017-09-08 2018-01-23 国电龙源电力技术工程有限责任公司 沿海电厂温排水循环利用的***和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798953A (zh) * 2010-03-12 2010-08-11 华北电力大学 中低温多能互补沼气发电***
CN101994569A (zh) * 2010-09-25 2011-03-30 河北理工大学 生物质能与太阳能分布式能源综合利用***
US20110154823A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Energy Spring Tech. Inc. Energy regeneration system
CN202730116U (zh) * 2012-05-26 2013-02-13 兰州理工大学 一种多能耦合的可再生能源制沼气***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110154823A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Energy Spring Tech. Inc. Energy regeneration system
CN101798953A (zh) * 2010-03-12 2010-08-11 华北电力大学 中低温多能互补沼气发电***
CN101994569A (zh) * 2010-09-25 2011-03-30 河北理工大学 生物质能与太阳能分布式能源综合利用***
CN202730116U (zh) * 2012-05-26 2013-02-13 兰州理工大学 一种多能耦合的可再生能源制沼气***

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103952292A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 杨合长 可再生能源制备***
CN105600751A (zh) * 2015-12-19 2016-05-25 榆林学院 沼气发酵废液联合贫煤成浆共气化***
CN107619310A (zh) * 2017-09-08 2018-01-23 国电龙源电力技术工程有限责任公司 沿海电厂温排水循环利用的***和方法
CN107619310B (zh) * 2017-09-08 2023-04-28 国能龙源电力技术工程有限责任公司 沿海电厂温排水循环利用的***和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101994569B (zh) 生物质能与太阳能分布式能源综合利用***
CN101348764B (zh) 太阳热能与生物质能互补的冷热电联产***
CN103471286B (zh) 多种可再生能源互补的分布式能源***
CN105112080A (zh) 一种太阳能热解反应装置
CN103897736B (zh) 以太阳能及生物质气化为基础的氢能产储输用一体化***
CN203782150U (zh) 沼气源分布式能源***
CN202465683U (zh) 沼气发电工程中发酵罐加热***
CN202730116U (zh) 一种多能耦合的可再生能源制沼气***
KR20120108668A (ko) 바이오가스 및 축열기를 이용한 농업시설의 난방 방법 및 설비
CN203454467U (zh) 一种多种可再生能源互补的分布式能源***
CN204058454U (zh) 沼气工程新型余热综合利用***
CN103421680A (zh) 多能耦合的可再生能源制沼气***
CN101560465A (zh) 北方沼气厌氧发酵联合加热***
CN205260236U (zh) 一种微型可再生能源高效利用的热电联产***
CN208586255U (zh) 一种结合生物质利用的多能互补综合供能***
CN105462620B (zh) 煤粉联合沼渣共气化及制备合成气***
CN203906087U (zh) 利用发酵秸秆的发电***
CN201221804Y (zh) 集中供热装置
Youzhou et al. Design and preliminary experimental research on a new biogas fermentation system by solar heat pipe heating
CN202197231U (zh) 沼气光伏互补复合能源***
Cao Application status and development strategies of biomass energy in China
CN113623031A (zh) 一种基于生物质的电热气肥多联产综合能源***
Gong et al. Thermodynamic analysis of solar thermal compressed air storage and biomass capacity coupling
CN206607135U (zh) 太阳能增温沼气循环利用***
CN104195035B (zh) 沼气工程余热综合利用***

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

Application publication date: 20131204