CN107120213A - 一种高效沼气发电*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高效沼气发电***，包括储气罐、与储气罐连接的发电装置，储气罐上设有压力传感器和气体检测仪，储气罐一端通过输送管道与净化装置连接，净化装置通过输送管道与抽气泵连接，储气罐另一端通过输送管道与发电装置连接，发电装置通过电缆线与控制装置连接，压力传感器、气体检测仪和抽气泵分别通过电缆线与控制装置连接，本发明的发电装置通过抽气泵抽取沼气，经过净化装置对沼气进行净化，到达储气罐，储气罐根据控制装置的控制对发电装置进行输出沼气，发电装置进行燃烧发电，最后将获得的电力输送到控制装置中。

Description

一种高效沼气发电***
技术领域
本发明属于沼气发电技术领域，具体涉及一种高效沼气发电***。
背景技术
目前我国沼气利用方式仍然比较传统，比如直接用于照明、炊事等。沼气发电作一种新型的利用方式，受到了广泛的关注。沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术，它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物( 如粪便、秸秆、城市垃圾、污水等)，经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动内燃发电机11发电，并可充分利用内燃发电机11尾气用于生产有机肥，沼气发电具有节能、安全、环保等特点，是一种有机废弃物能源利用的新途径。
现有技术如，中国发明授权专利文献，授权公告号CN101205854B该发明公开了一种数字式可变进气量的沼气发电***，包括储气容器和动力机组，储气容器的进气口与气源之间、储气容器的出气口与动力机组之间分别通过输送管道相连，所述的发电***还包括控制装置，所述的储气容器上和与该储气容器进气口相连的输送管道上分别设有压力传感器，在储气容器的进气口与所述输送管道上设有的压力传感器之间还装有可控式容积泵；上述的压力传感器、可控式容积泵、动力机组均与控制装置相连。所述的可控式容积泵主要是用来调整沼气的输送压力，其根据沼气中甲烷成份的比例来控制动力机组的燃气进气量，达到可变进气量输送定压的目的，该发明的沼气发电***中对使用或储存沼气时的安全性较差容易发生沼气***燃烧等重大事故，造成损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电效率高，经济环保，可减少沼气中的硫含量，装置安全性高，安全环保的一种高效沼气发电***。
本发明为解决上述问题所采取的方案为：一种高效沼气发电***，包括储气罐、与储气罐连接的发电装置，储气罐上设有压力传感器和气体检测仪，储气罐一端通过输送管道与净化装置连接，净化装置通过输送管道与抽气泵连接，储气罐另一端通过输送管道与发电装置连接，发电装置通过电缆线与控制装置连接，压力传感器、气体检测仪和抽气泵分别通过电缆线与控制装置连接，本发明的发电装置通过抽气泵抽取沼气，经过净化装置对沼气进行净化，到达储气罐，储气罐根据控制装置的控制对发电装置进行输出沼气，发电装置进行燃烧发电，最后将获得的电力输送到控制装置中。
作为优选，控制装置由控制器和电能存储器组成，控制器通过电缆线分别与压力传感器、气体检测仪和抽气泵连接，电能存储器通过电缆线与发电装置连接，通过控制器控制储气罐内的压力以及抽气泵，并实时监测储气罐是否存在沼气泄露，可保证储气罐内有足够的沼气量。
作为优选，储气罐各部件的外壁上涂覆有一层散热涂料，散热涂料由以下成分及重量份组成：乙酸乙酯50-100份、氮化硅1-2份、环氧丙烯酸树脂45-68份、三聚氰胺甲醛树脂5-7份、纳米二氧化硅2-8份、羊毛脂0.1-0.2份、钼酸铵1-2份、二茂铁1-2份、丙烯酸丁酯0.1-3份、磷酸二苯一异辛酯0.2-0.5份、多溴联苯醚0.1-0.4份、热稳定剂0.3-0.4份、聚碳酸酯0.2-0.5份、三氧化二铝1-2份、耐高温改性树脂5-10份，本发明的散热涂层可提高沼气在储气罐中的稳定性，防止沼气***，对储气罐各部件的热量进行传导，避免热量堆积在内罐内部，避免在高温天气储气罐内的沼气温度升高而存在的隐患，散热涂层还具有一定的阻燃、防锈、耐刮、耐有机化学品的性能，可提升储气罐表面的硬度和耐冲击的性能，有利于提升储气罐的安全性。
作为优选，散热涂料中的热稳定剂为功能活性多肽，功能活性多肽的氨基酸序列为HSHACASYSAVSKAHRRARCGYYVSGRCRCLCRVLPGKVCVNCSR，该活性多肽可增强散热涂料在储气罐的各部件表面的热稳定性，长期保持散热涂料的散热效果，通过与涂料各成分结合有效提升散热涂料的抗温波动能力，使涂料在储气罐表面涂覆后快速干结，且不会在高温状态下粘结度降低或脱落。
作为优选，发电装置由发电机和燃烧器组成，储气罐通过输送管道与燃烧器连接，燃烧器与发电机连接，燃烧器上端设有出气口，本发明通过燃烧沼气进行发电，设有的出气口可排出燃烧时的气体。
作为优选，储气罐由外罐和内罐组成，外罐和内罐通过支撑杆连接，通过设置内外罐可提升储气罐的抗击打能力，避免大风天气吹落的重物对内罐造成损伤沼气泄露发生事故，还有利于提升沼气存储的安全性，不易被偷取，外罐表面设有通孔，可提升储气罐整体的散热能力，增强储气罐表面的强度和耐冲击性能，内罐内壁设有均布的凸环，有利于沼气的收集或抽取气流的流动有利于提高发电效率，外罐与内罐的壁厚比为1-1.4:1，使储气罐具有良好的综合力学性能，外罐还可对内罐起到保护作用。
作为优选，沼气净化装置内设有脱硫填料，脱硫填料为碳酸锌、苯二酚、二氟化钙、环己胺按2-4:1:2：1-3的比例调和的混合物，通过净化装置可减少沼气中含硫量，提高沼气纯度从而促进发电效率，保护环境。
作为优选，输送管道与储气罐的直径比为1:5-8，有利于控制输入与输出沼气的速度避免气流过快和过小的安全隐患。
作为优选，抽气泵到净化装置的距离为净化装置到储气罐的距离的0.5-0.7倍，使沼气经过充分的净化，降低含硫量，有利于环境。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的发电装置通过抽气泵抽取沼气，经过净化装置对沼气进行净化，到达储气罐，储气罐根据控制装置的控制对发电装置进行输出沼气，发电装置进行燃烧发电，最后将获得的电力输送到控制装置中，通过散热涂层可提高沼气在储气罐中的稳定性，防止沼气***，避免在高温天气储气罐内的沼气温度升高而存在的隐患，有利于提升储气罐的安全性，本发明发电装置，结构简单，大大提高了发电效率，能有效控制沼气排放量，发电成本低且减少了硫污染，并提高了沼气的安全系数，防止产生沼气***或泄露的事故。
本发明采用了上述技术方案提供一种高效沼气发电***，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为本发明的一种高效沼气发电***结构示意图；
图2为本发明的一种高效沼气发电***的储气罐剖视图。
附图标记说明：1储气罐；101外罐；102支撑杆；103内罐；2发电装置；3控制装置；4输送管道；5抽气泵；6电缆线；7控制器；8电能存储器；9压力传感器；10净化装置；11发电机；12燃烧器；13气体检测仪。
具体实施方式
以下结合附图和实施例作进一步详细描述：
实施例1：
如图1、2所示，一种高效沼气发电***，包括储气罐1、与储气罐1连接的发电装置2，储气罐1上设有压力传感器9和气体检测仪13，储气罐1一端通过输送管道4与净化装置10连接，净化装置10通过输送管道4与抽气泵5连接，储气罐1另一端通过输送管道4与发电装置2连接，发电装置2通过电缆线6与控制装置3连接，压力传感器9、气体检测仪13和抽气泵5分别通过电缆线6与控制装置3连接，本发明的发电装置通过抽气泵5抽取沼气，经过净化装置10对沼气进行净化，到达储气罐1，储气罐1根据控制装置3的控制对发电装置2进行输出沼气，发电装置2进行燃烧发电，最后将获得的电力输送到控制装置3中。
控制装置3由控制器7和电能存储器8组成，控制器7通过电缆线6分别与压力传感器9、气体检测仪13和抽气泵5连接，电能存储器8通过电缆线6与发电装置2连接，通过控制器7控制储气罐内1的压力以及抽气泵5，并实时监测储气罐1是否存在沼气泄露，可保证储气罐1内有足够的沼气量。
发电装置2由发电机11和燃烧器12组成，储气罐1通过输送管道4与燃烧器12连接，燃烧器12与发电机11连接，燃烧器12上端设有出气口，本发明通过燃烧沼气进行发电，设有的出气口可排出燃烧时的气体。
储气罐1由外罐101和内罐103组成，外罐101和内罐103通过支撑杆102连接，通过设置内外罐101可提升储气罐1的抗击打能力，避免大风天气吹落的重物对内罐103造成损伤沼气泄露发生事故，还有利于提升沼气存储的安全性，不易被偷取，外罐101表面设有通孔，可提升储气罐1整体的散热能力，增强储气罐1表面的强度和耐冲击性能，内罐103内壁设有均布的凸环，有利于沼气的收集或抽取气流的流动有利于提高发电效率，外罐101与内罐103的壁厚比为1-1.4:，使储气罐1具有良好的综合力学性能，外罐101还可对内罐103起到保护作用。
储气罐1各部件的外壁上涂覆有一层散热涂料，散热涂料由以下成分及重量份组成：乙酸乙酯66份、氮化硅1份、环氧丙烯酸树脂48份、三聚氰胺甲醛树脂6份、纳米二氧化硅6份、羊毛脂0.15份、钼酸铵2份、二茂铁2份、丙烯酸丁酯1份、磷酸二苯一异辛酯0.28份、多溴联苯醚0.2份、热稳定剂0.34份、聚碳酸酯0.3份、三氧化二铝1份、耐高温改性树脂8份，本发明的散热涂层可提高沼气在储气罐1中的稳定性，防止沼气***，对储气罐1各部件的热量进行传导，避免热量堆积在内罐103内部，避免在高温天气储气罐1内的沼气温度升高而存在的隐患，散热涂层还具有一定的阻燃、防锈、耐刮、耐有机化学品的性能，可提升储气罐1表面的硬度和耐冲击的性能，有利于提升储气罐1的安全性。散热涂料中的热稳定剂为功能活性多肽，功能活性多肽的氨基酸序列为HSHACASYSAVSKAHRRARCGYYVSGRCRCLCRVLPGKVCVNCSR，该活性多肽可增强散热涂料在储气罐1的各部件表面的热稳定性，长期保持散热涂料的散热效果，通过与涂料各成分结合有效提升散热涂料的抗温波动能力，使涂料在储气罐1表面涂覆后快速干结，且不会在高温状态下粘结度降低或脱落。
沼气净化装置10内设有脱硫填料，脱硫填料为碳酸锌、苯二酚、二氟化钙、环己胺按2:1:2：1的比例调和的混合物，通过净化装置10可减少沼气中含硫量，提高沼气纯度从而促进发电效率，保护环境。
输送管道4与储气罐1的直径比为1:6，有利于控制输入与输出沼气的速度避免气流过快和过小的安全隐患。
抽气泵5到净化装置10的距离为净化装置10到储气罐1的距离的0.7倍，使沼气经过充分的净化，降低含硫量，有利于环境。
本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
实施例2：
如图1、2所示，本发明的一种高效沼气发电***实际工作：抽气泵5将沼气吸入至净化装置10内，通过净化装置10中的填料与沼气发生反应，去除沼气中大量的硫元素，提高沼气的质量，减少对环境的污染，进化装置10将净化后的沼气存储至储气罐1内，输送管道4与储气罐1的直径比为1:7，抽气泵5到净化装置10的距离为净化装置10到储气罐1的距离的0.6倍，储气罐1上设有压力传感器9和气体检测仪13，可通过压力传感器9了解储气罐1内的压力情况，通过气体检测仪13实时监测储气罐1是否存在沼气泄露，保证发电装置的安全性，储气罐1的外壁上涂有一层散热涂料，可提高沼气在储气罐1中的稳定性，防止沼气***，避免在高温天气储气罐1内的沼气温度升高而存在的隐患，可提升储气罐1表面的硬度和耐冲击的性能，有利于提升储气罐1的安全性，需要发电时，控制装置3内的控制器7通过电缆线6控制沼气进入发电装置2内的燃烧器12内，通过燃烧驱动发电机11，从而实现发电，发电机11将所产生的电能通过电缆线6输送至控制装置3内的电能存储器8内，通过控制器7将电能存储器8内的电力运用出去。
储气罐1各部件的外壁上涂覆有一层散热涂料，散热涂料由以下成分及重量份组成：乙酸乙酯58份、氮化硅2份、环氧丙烯酸树脂52份、三聚氰胺甲醛树脂5份、纳米二氧化硅4份、羊毛脂0.12份、钼酸铵1份、二茂铁1份、丙烯酸丁酯0.8份、磷酸二苯一异辛酯0.4份、多溴联苯醚0.2份、热稳定剂0.38份、聚碳酸酯0.3份、三氧化二铝2份、耐高温改性树脂6份，本发明的散热涂层可提高沼气在储气罐1中的稳定性，防止沼气***，对储气罐1各部件的热量进行传导，避免热量堆积在内罐103内部，避免在高温天气储气罐1内的沼气温度升高而存在的隐患，散热涂层还具有一定的阻燃、防锈、耐刮、耐有机化学品的性能，可提升储气罐1表面的硬度和耐冲击的性能，有利于提升储气罐1的安全性。散热涂料中的热稳定剂为功能活性多肽，功能活性多肽的氨基酸序列为HSHACASYSAVSKAHRRARCGYYVSGRCRCLCRVLPGKVCVNCSR，该活性多肽可增强散热涂料在储气罐1的各部件表面的热稳定性，长期保持散热涂料的散热效果，通过与涂料各成分结合有效提升散热涂料的抗温波动能力，使涂料在储气罐1表面涂覆后快速干结，且不会在高温状态下粘结度降低或脱落。
输送管道4与储气罐1的直径比不仅限于1:5-8，还应包括1:5或1:5.1或1:5.2或1:5.3……或1:7.9或1:8。
外罐101与内罐103的壁厚比不仅限于1-1.4:1，还应包括1:1或1.01:1或1.02:1或1.03:1……1.39:1或1.4:1。
抽气泵5到净化装置10的距离不仅限于净化装置10到储气罐1的距离的0.5-0.7倍，还应包括0.5或0.51或0.52或0.53……或0.69或0.7倍。
上述实施例中的常规技术或常规连接为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细描述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的或者超越所附权利要求书所定义的范围。
SEQUENCE LISTING
<110> 宁波力泰电子科技有限公司
<120> 一种高效沼气发电***
<130> 1
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 45
<212> PRT
<213> 人工合成
<400> 1
His Ser His Ala Cys Ala Ser Tyr Ser Ala Val Ser Lys Ala His Arg
1 5 10 15
Arg Ala Arg Cys Gly Tyr Tyr Val Ser Gly Arg Cys Arg Cys Leu Cys
20 25 30
Arg Val Leu Pro Gly Lys Val Cys Val Asn Cys Ser Arg
35 40 45

Claims (9)

1.一种高效沼气发电***，包括储气罐（1）、与储气罐（1）连接的发电装置（2），其特征在于：所述储气罐（1）上设有压力传感器（9）和气体检测仪（13），所述储气罐（1）一端通过输送管道（4）与净化装置（10）连接，所述净化装置（10）通过输送管道（4）与抽气泵（5）连接，所述储气罐（1）另一端通过输送管道（4）与发电装置（2）连接，所述发电装置（2）通过电缆线（6）与控制装置（3）连接，所述压力传感器（9）、气体检测仪（13）和抽气泵（5）分别通过电缆线（6）与控制装置（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述储气罐（1）由外罐（101）和内罐（103）组成，所述外罐（101）和内罐（103）通过支撑杆（102）连接，所述外罐（101）表面设有通孔，所述内罐（1）内壁设有均布的凸环，所述外罐（101）与内罐（103）的壁厚比为1-1.4:1。
3.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述储气罐（1）的各部件外壁上涂覆有一层散热涂料，所述散热涂料由以下成分及重量份组成：乙酸乙酯50-100份、氮化硅1-2份、环氧丙烯酸树脂45-68份、三聚氰胺甲醛树脂5-7份、纳米二氧化硅2-8份、羊毛脂0.1-0.2份、钼酸铵1-2份、二茂铁1-2份、丙烯酸丁酯0.1-3份、磷酸二苯一异辛酯0.2-0.5份、多溴联苯醚0.1-0.4份、热稳定剂0.3-0.4份、聚碳酸酯0.2-0.5份、三氧化二铝1-2份、耐高温改性树脂5-10份。
4.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述散热涂料中的热稳定剂为功能活性多肽，所述功能活性多肽的氨基酸序列为HSHACASYSAVSKAHRRARCGYYVSGRCRCLCRVLPGKVCVNCSR。
5.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述控制装置（3）由控制器（7）和电能存储器（8）组成，所述控制器(7)通过电缆线(6)分别与压力传感器(9)、气体检测仪（13）和抽气泵(5)连接，所述电能存储器（8）通过电缆线（6）与发电装置（2）连接。
6.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述发电装置（2）由发电机（11）和燃烧器（12）组成，所述储气罐（1）通过输送管道（4）与燃烧器（12）连接，所述燃烧器（12）与发电机（11）连接，所述燃烧器（12）上端设有出气口。
7.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述沼气净化装置(10)内设有脱硫填料，所述脱硫填料为碳酸锌、苯二酚、二氟化钙、环己胺按2-4:1:2：1-3的比例调和的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述输送管道（4）与储气罐（1）的直径比为1:5-8。
9.根据权利要求1所述的一种高效沼气发电***，其特征在于：所述抽气泵（5）到净化装置（10）的距离为净化装置（10）到储气罐（1）的距离的0.5-0.7倍。
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