CN103952292B - 可再生能源制备*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可再生能源制备***，包括生物质能发生器、太阳能集热器、光伏发电装置、渣料处理***；生物质能发生器包括顶部带有投料口和集气包的罐体，设置在罐体内腔下部的换热管和底部的渣浆提升泵以及上部的鼓泡器；渣浆提升泵出口通过管道与渣液分离器连通；所述鼓泡器进口通过鼓泡增压泵与渣液分离器上部连通；罐体集气包与生物质能净化器的净化室连通；渣液分离器出渣口与箜水输送带进料端衔接，箜水输送带出料端与渣浆干燥器进料口衔接；生物质能净化器的净化室底部通过管道与碱液罐连通而顶部设置有可燃气体出气管。本发明优点在于集太阳能、生物质能为一体，实现零污染、零排放、零消耗。
Description
技术领域
本发明涉及能源制备***，尤其是涉及可再生能源制备***。
背景技术
随着可开采能源的日益减少，可再生能源的研究与利用得到了长足的发展，如太阳能、风能、水能已广泛应用于人们的生产、生活中。而生物能源（如秸秆、其它植物、粪便等）作为可再生能源材料的一种存在形式，目前得到利用的有沼气及生物质废渣等。沼气的制备存在施工周期长、产能不稳定、效率低的不足；生物质废渣作为生物能源材料存在二次环境污染等问题。如何对生物质能源材料进行综合开发利用，是国内外相关研究学者和工程技术人员的研究课题。
发明内容
本发明目的在于提供一种可再生能源制备***。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的可再生能源制备***，包括生物质能发生器、太阳能集热器、光伏发电装置、渣料处理***；所述生物质能发生器包括：顶部带有投料口和集气包的罐体，设置在所述罐体内腔下部的换热管和底部的渣浆提升泵以及上部的鼓泡器；所述换热管的进、出水口通过循环水泵分别与所述太阳能集热器的内腔连通；所述渣浆提升泵出口通过管道与渣液分离器连通；所述鼓泡器进口通过鼓泡增压泵和管道与所述渣液分离器上部连通；所述罐体的集气包通过管道与生物质能净化器的净化室连通；所述渣液分离器出渣口与箜水输送带进料端衔接，所述箜水输送带出料端与渣浆干燥器进料口衔接，箜水输送带下方设置有接水槽，所述接水槽通过管道与所述罐体内腔连通；所述生物质能净化器的净化室上部设置有喷淋管，所述喷淋管的进水口通过洗涤泵与碱液罐连通，生物质能净化器的净化室底部通过管道与所述碱液罐连通而顶部设置有可燃气体出气管；所述光伏发电装置的电源输出端分别与所述循环水泵、渣浆提升泵、鼓泡增压泵、洗涤泵的电源输入端电气连接。
所述鼓泡器由相互连通的横管和立管组成，所述横管和立管的管壁上分别均布开设有多个射流喷孔，所述横管通过鼓泡增压泵和管道与所述渣液分离器上部连通。
所述换热管由沿所述罐体轴向布置在罐体内壁上的多根依次连通的管道组成。
所述渣浆干燥器包括壳体，自上而下间隔设置在所述壳体内的两层或多层输送带，上、下相邻层输送带的出、进料端相衔接，在底层输送带位于出料端的上、下方分别设置有辐射加热装置，位于所述壳体顶部设置有抽风口，位于底层输送带出料端的壳体处设置有废渣收集箱。
本发明优点在于集太阳能、生物质能为一体，实现零污染、零排放、零消耗。经过所述渣浆干燥器干燥后的生物质废渣通过成份配比，用于改良土壤或作为有机肥料化肥使用。本发明解决了传统生物能源（沼气）制备施工周期长、产能不稳定、效率低、废渣液二次环境污染等问题，便于城镇化使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述换热管的布置结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明所述的可再生能源制备***，包括生物质能发生器、太阳能集热器1、光伏发电装置2、渣料处理***；所述生物质能发生器包括：顶部带有投料口3和集气包4的罐体5，设置在所述罐体5内腔下部的换热管6和底部的渣浆提升泵7以及上部的鼓泡器；如图2所示，所述换热管6由沿所述罐体5轴向布置在罐体5内壁上的多根依次连通的管道组成。所述鼓泡器由相互连通的横管8和四根立管9组成，所述横管8和四根立管9的管壁上分别均布开设有多个射流喷孔，所述横管8进液口通过鼓泡增压泵10和管道与渣液分离器11的分离室上部连通；所述换热管6的进、出水口通过循环水泵12分别与所述太阳能集热器1的内腔连通；所述渣浆提升泵7出口通过管道与渣液分离器11的分离室顶部连通；所述罐体5的集气包4通过管道与生物质能净化器13的净化室连通；所述渣液分离器11的出渣口与箜水输送带14进料端衔接，所述箜水输送带14出料端与渣浆干燥器进料口衔接，箜水输送带14采用透水性好的高仿纤维材料制作；所述渣浆干燥器包括壳体15，自上而下间隔设置在所述壳体15内的两层输送带16、17，上层输送带16的出料端与底层输送带17的进料端相衔接，在底层输送带17位于出料端的上、下方分别设置有辐射加热装置18、19，位于所述壳体15顶部设置有抽风口20，位于底层输送带17出料端的壳体15处设置有废渣收集箱21；所述箜水输送带14下方设置有接水槽22，所述接水槽22通过管道与所述罐体5内腔连通；所述生物质能净化器13的净化室上部设置有喷淋管23，所述喷淋管23的进水口通过洗涤泵24与碱液罐25连通，生物质能净化器13的净化室底部通过管道与所述碱液罐25连通而顶部设置有带有阀门26的可燃气体出气管27；所述辐射加热装置18、19的燃气进口通过管道与可燃气体出气管27连通；所述光伏发电装置2的电源输出端分别与所述循环水泵12、渣浆提升泵7、鼓泡增压泵10、洗涤泵24的电源输入端电气连接。
本发明工作原理简述如下：
将农作物秸秆原料（或其它植物、畜牧粪便、城镇未处理的污水沉淀物）粉碎为20mm以下的碎料后从投料口3投入到罐体5内进行工艺过程发酵，产生的生物可燃气体汇集到集气包4，经生物质能净化器13净化室上部的喷淋管23、洗涤泵24、碱液罐25净化处理后，通过阀门26供应到用户***。罐体5采用水平放置的圆柱形结构，因此从原料投入到排出发酵路程长，使得原料能充分发酵；罐体5采用玻璃钢材料，耐酸碱腐蚀，承压能力大***露。
在罐体5内设置有高压鼓泡器（由相互连通的横管8和四根立管9组成），定期扰动搅拌罐体5底层原料使发酵菌活性增加，增大同容积的产气率，同时在渣浆提升泵7工作过程中由水流推动料、渣逐步向尾部（相对投料口3）移动；在横管8上设置有射流喷孔，射流喷孔相互作用形成旋流，防止浮动到表层的原料固结影响发酵气体产能。
在罐体5内相对于投料口3末端底部，设置有渣浆提升泵7，根据设定的工艺流程发酵时间，定期开启渣浆提升泵7将渣浆通过管道输送至渣液分离器11内，降低了操作人员的劳动强度，实现机械化操作，同时便于废渣料及时清除。
设置在地面的太阳能集热器1（由太阳能集热板、集水罐、连接水管等元件组成），根据发酵工艺的需要向罐体5内腔下部设置的换热管6（一套溶液加热温控装置）供热，保证原料在稳定、高效产气温度区间运行（如发酵温度40℃-60℃）；换热管材采用PE塑料管，耐腐蚀确保设备寿命。
设置在地面的光伏发电***（由光伏发电装置2及电缆和其它相关组件构成），提供本发明***自身用电设备的需求。外部实现零能耗，不受设备安装地点有无外部电源的影响。
渣浆提升泵7输送的渣液沿切线方向进入渣液分离器11的分离室内，由于离心原理，渣浆沉在渣液分离器11底部，清液作为鼓泡器的压力水，经鼓泡增压泵10和管道重新回流到罐体5内循环利用。
自渣液分离器11的出渣口排出的废渣进入箜水输送带14，所述箜水输送带14出料端与渣浆干燥器进料口衔接，箜干后的废渣自动投到渣浆干燥器进行烘干处理。箜水输送带14采用透水性好的高仿纤维材料制作，不粘连浆渣；箜水输送带14可设置多层，以保证湿渣能及时晾箜，同时节省占地节约面积。
渣浆干燥器由壳体15，输送带16、17，辐射加热装置18、19，抽风口20组件构成，辐射加热装置18、19的能源来自本***生物质能净化器13的净化燃气，不需要外部能源。渣浆干燥器的输送带16、17为两层，当然也可为多层，根据需要而定。渣浆干燥器的输送带16、17两层布置使得排气温度降低，能源利用率高；输送带16、17两层设置，也使得在不同的干燥段可以分别采用不同的输送带材料及结构，如低温段输送带采用多孔高仿纤维材料，高温段输送带采用不锈钢网孔材料。同时，输送带16、17两层布置可以使热空气充分与废渣接触对流，热传导效果好，能源利用率高，其产出的烘干废渣经成分调配后作为化肥或改良土壤使用。
生物质能净化器13的净化室上部设置的喷淋管23，喷淋管23的进水口通过洗涤泵24与碱液罐25连通，生物质能净化器13的净化室底部通过管道与碱液罐25连通而顶部设置有带有阀门26的可燃气体出气管27，以保证输出的生物质能气体纯净度。
Claims (1)
1.一种可再生能源制备***，包括生物质能发生器、太阳能集热器、光伏发电装置、渣料处理***；其特征在于：所述生物质能发生器包括：顶部带有投料口和集气包的罐体，设置在所述罐体内腔下部的换热管和底部的渣浆提升泵以及上部的鼓泡器；所述换热管的进、出水口通过循环水泵分别与所述太阳能集热器的内腔连通；所述渣浆提升泵出口通过管道与渣液分离器连通；所述鼓泡器进口通过鼓泡增压泵和管道与所述渣液分离器上部连通；所述罐体的集气包通过管道与生物质能净化器的净化室连通；所述渣液分离器出渣口与箜水输送带进料端衔接，所述箜水输送带出料端与渣浆干燥器进料口衔接，箜水输送带下方设置有接水槽，所述接水槽通过管道与所述罐体内腔连通；所述生物质能净化器的净化室上部设置有喷淋管，所述喷淋管的进水口通过洗涤泵与碱液罐连通，生物质能净化器的净化室底部通过管道与所述碱液罐连通而顶部设置有可燃气体出气管；所述光伏发电装置的电源输出端分别与所述循环水泵、渣浆提升泵、鼓泡增压泵的电源输入端电气连接；所述鼓泡器由相互连通的横管和立管组成，所述横管和立管的管壁上分别均布开设有多个射流喷孔，所述横管通过鼓泡增压泵和管道与所述渣液分离器上部连通；所述换热管由沿所述罐体轴向布置在罐体内壁上的多根依次连通的管道组成；所述渣浆干燥器包括壳体，自上而下间隔设置在所述壳体内的两层或多层输送带，上、下相邻层输送带的出、进料端相衔接，在底层输送带位于出料端的上、下方分别设置有辐射加热装置，所述辐射加热装置燃气进口通过管道与所述生物质能净化器的可燃气体出气管连通；位于所述壳体顶部设置有抽风口，位于底层输送带出料端的壳体处设置有废渣收集箱。
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