CN102396405A - 沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置 - Google Patents

沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，属于新能源应用技术领域。高原上的地热加热地下水变成水蒸汽，水蒸汽从地热蒸汽井的井口喷出驱动汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器；从沼气池输出的沼气通过沼气输送管输入沼气储存罐暂时储存，接着输入沼气发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器。两股电流在汇流器中汇合后，通过导电线输入蔬菜大棚内的LED灯，在LED灯内电能转换成光能和热能，用于增加蔬菜大棚内的光照和适当提升蔬菜大棚内的温度，促使生长在蔬菜大棚里的蔬菜健壮发育良好，增加高原上自然条件不利于蔬菜生产的地区的蔬菜产量，丰富高原城市里农贸市场的蔬菜供应。

Description

沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置
技术领域
本发明涉及沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，属于新能源应用技术领域。具体的种植场包括蔬菜大棚。
背景技术
2011年3月11日，日本九级大地震造成日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏。从事故发生的12日上午6时至24日零时为止，福岛第一核电站外泄放射性碘的总量约为3万万亿-11万万亿贝克勒尔，相当于国际评价机制的6级‘重大事故’水平。核泄漏使福岛县农村8种蔬菜遭受核污染，首先发现大叶的、叶面有绒毛的菠菜，接着发现西兰花、小菘菜、卷心菜、油菜等遭受核污染。日本政府规定千叶、茨城、福岛和群马等县出产的上述几种蔬菜不能进入市场，而且农民自己也不能吃这些蔬菜。3月26日，中国香港发现从日本进口的一批蔬菜受到了核污染。4月6日，从江苏地区的莴苣叶和广东地区的莙荙菜检测中发现极微量的放射性碘-131，4月7日，北京、天津的菠菜表面发现了极微量的放射性碘-131。
2011年4月6日的空气监测样本中，中国除青藏高原、云贵高原外，北京、上海、天津、重庆、河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、陕西、宁夏和新疆等省、自治区和直辖市空气中均检出来自日本核事故释放出的极微量人工放射性核素碘-131和更微量的人工放射性核素铯-137和铯-134。
日本核事故造成的大面积核污染使本项专利的发明人缪同春认识到青藏高原和云贵高原是两块发展高原种植业的宝地，西藏高原上的雪水没有遭受化学污染，西藏境内有羊八井地热田、谷露地热田、查布地热田、卡乌地热田、古堆地热田和朗久地热田等，这些有利于发展高原蔬菜种植业、生产安全食品的自然资源目前没有得到充分的开发和利用。
同时，我国其他省区有许多具备沼气发电和地热发电条件的地方，至今没有兴办新能源种植场来进一步提高蔬菜、果品等农产品的品质和产量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，充分利用高原上和各地的农林废弃物、人畜禽粪便、有机垃圾等自然资源大搞沼气发电，在有浅层地热资源的地方，同时利用地热资源大搞地热发电，向蔬菜大棚内的各种用电器供电，首先向节能的LED灯供电，在LED灯内，电能转换成光能和热能，用于增加蔬菜大棚内的光照和提高大棚内的温度，使蔬菜大棚内种植的蔬菜，特别是叶菜类蔬菜在连绵阴雨天气里和漫长的冬季低温天气里生长良好，保障叶菜、特别是小白菜的常年持续供应，调节茄果类蔬菜的上市时间，进一步提高蔬菜的上市品质。
沼气发电在各地已有一定的基础，已有一批有经验的技术人才，高原上到处都有的牦牛粪就是沼气发电的好原料。地热发电在许多地方还是空白。2011年3月11日的日本大地震已迫使日本改变新能源政策，由发展核能转向利用地热能。中国的北京、天津、陕西、河北、辽宁、广东、江西、云南、四川、西藏都有比较丰富的地热资源。地热田有两种：一种地热蒸汽田以温度为160℃以上的蒸汽为主，可将从地热蒸汽井14中喷出的地热蒸汽，引入汽轮发电机13直接发电，另一种地热热水田，需将温度为50-160℃的地热水中的热能转换成地热蒸汽驱动汽轮发电机13发电。联合国已成立专门机构推动地热发电技术的发展，在今后的日子里，安全可靠、不受季节影响的地热新能源的开发利用工作将会受到重视。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由蔬菜大棚1、汇流器2、LED灯3、导电线4、电线杆一5、沼气发电机6、沼气储存罐7、沼气输送管8、沼气池9、土地表层10、蔬菜11、电线杆二12、汽轮发电机13、地热蒸汽井14、地热层15和渗地下水孔16共同组成沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置；
在蔬菜大棚1的内部安装有导电线4、LED灯3，在蔬菜大棚1内的土地表层10上种植蔬菜11；在蔬菜大棚1的一侧安装有电线杆一5、沼气发电机6、沼气储存罐7、沼气输送管8、沼气池9；在蔬菜大棚1的另一侧安装有电线杆二12、汽轮发电机13、导电线4、地热蒸汽井14、在地热蒸汽井14下部的井壁上有渗地下水孔16，地热蒸汽井14的下部位于地热层15中；
沼气池9通过沼气输送管8与沼气储存罐7、沼气发电机6连接并互通，沼气发电机6通过导电线4与汇流器2连接；在地热蒸汽井14的出口上安装汽轮发电机13，汽轮发电机13通过导电线4与汇流器2连接；汇流器2通过导电线4与LED灯3连接。
沼气发电机6的功率是10KW-3000KW。
汽轮发电机13的功率是20KW-8000KW。
LED灯3在一座蔬菜大棚内的安装数量是10只-2000只。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。、
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
高原上的地热加热地下水变成水蒸汽，水蒸汽从地热蒸汽井的井口喷出驱动汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器；从沼气池输出的沼气通过沼气输送管输入沼气储存罐暂时储存，接着输入沼气发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器。两股电流在汇流器中汇合后，通过导电线输入蔬菜大棚内的LED灯，在LED灯内电能转换成光能和热能，用于增加蔬菜大棚内的光照和适当提升蔬菜大棚内的温度，促使生长在蔬菜大棚里的蔬菜健壮发育良好，增加高原上自然条件不利于蔬菜生产的地区的蔬菜产量，丰富高原城市里农贸市场的蔬菜供应。
由蔬菜大棚1、汇流器2、LED灯3、导电线4、电线杆一5、沼气发电机6、沼气储存罐7、沼气输送管8、沼气池9、土地表层10、蔬菜11、电线杆二12、汽轮发电机13、地热蒸汽井14、地热层15和渗地下水孔16共同组成沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置；
在蔬菜大棚1的内部安装有导电线4、LED灯3，在蔬菜大棚1内的土地表层10上种植蔬菜11；在蔬菜大棚1的一侧安装有电线杆一5、沼气发电机6、沼气储存罐7、沼气输送管8、沼气池9；在蔬菜大棚1的另一侧安装有电线杆二12、汽轮发电机13、导电线4、地热蒸汽井14、在地热蒸汽井14下部的井壁上有渗地下水孔16，地热蒸汽井14的下部位于地热层15中；
沼气池9通过沼气输送管8与沼气储存罐7、沼气发电机6连接并互通，沼气发电机6通过导电线4与汇流器2连接；在地热蒸汽井14的出口上安装汽轮发电机13，汽轮发电机13通过导电线4与汇流器2连接；汇流器2通过导电线4与LED灯3连接。
沼气发电机6的功率是10KW-3000KW。
汽轮发电机13的功率是20KW-8000KW。
LED灯3在一座蔬菜大棚内的安装数量是10只-2000只。
地热层15中的地下热量加热通过渗地下水孔16流入地热蒸汽井14中的地下水成为温度超过160℃的地热蒸汽，从地热蒸汽井14的井口向上喷射的地热蒸汽驱动汽轮发电机13运转产生电流，从汽轮发电机13输出的电流通过导电线4输入蔬菜大棚1内的汇流器2；收集高原上的牦牛粪、农林废弃物等自然原材料放进沼气池9，在一定的温湿度条件下，沼气细菌分解以上有机物产生沼气，从沼气池9输出的沼气通过沼气输送管8输入沼气储存罐7、接着输入沼气发电机6产生电流，从沼气发电机6输出的电流通过导电线4输入蔬菜大棚1内的汇流器2。两股电流在汇流器2内汇合后通过导电线4输入LED灯3，在LED灯3内、电能转换成光能和热能，光能用于增强蔬菜大棚1内的光照，热能用于提高蔬菜大棚1内的温度，使种植在蔬菜大棚1内的土地表层10上的蔬菜11生长发育良好。当然，输入蔬菜大棚1内的电力也可用于驱动安装在蔬菜大棚1内的电动喷灌机进行喷水灌溉。
现举出实施例如下：
实施例一：
高原上的地热加热地下水变成水蒸汽，水蒸汽从地热蒸汽井的井口喷出驱动500KW的汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器；从沼气池输出的沼气通过沼气输送管输入沼气储存罐暂时储存，接着输入300KW的沼气发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器。两股电流在汇流器中汇合后，通过导电线输入蔬菜大棚内的600只LED灯，在600只LED灯内电能转换成光能和热能，用于增加蔬菜大棚内的光照和适当提升蔬菜大棚内的温度，促使生长在蔬菜大棚里的蔬菜健壮发育良好，增加高原上自然条件不利于蔬菜生产的地区的蔬菜的产量，丰富高原城市里农贸市场的蔬菜供应。
实施例二：
高原上的地热加热地下水变成水蒸汽，水蒸汽从地热蒸汽井的井口喷出驱动1000KW的汽轮发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器；从沼气池输出的沼气通过沼气输送管输入沼气储存罐暂时储存，接着输入600KW的沼气发电机产生电流，电流通过导电线输入蔬菜大棚内的汇流器。两股电流在汇流器中汇合后，通过导电线输入蔬菜大棚内的1500只LED灯，在1500只LED灯内电能转换成光能和热能，用于增加蔬菜大棚内的光照和适当提升蔬菜大棚内的温度，促使生长在蔬菜大棚里的蔬菜健壮发育良好，增加高原上自然条件不利于蔬菜生产的地区的蔬菜的产量，丰富高原城市里农贸市场的蔬菜供应。

Claims (4)

1.沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，其特征是，由蔬菜大棚(1)、汇流器(2)、LED灯(3)、导电线(4)、电线杆一(5)、沼气发电机(6)、沼气储存罐(7)、沼气输送管(8)、沼气池(9)、土地表层(10)、蔬菜(11)、电线杆二(12)、汽轮发电机(13)、地热蒸汽井(14)、地热层(15)和渗地下水孔(16)共同组成沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置；
在蔬菜大棚(1)的内部安装有导电线(4)、汇流器(2)、LED灯(3)，在蔬菜大棚(1)内的土地表层(10)上种植蔬菜(11)；在蔬菜大棚(1)的一侧安装有电线杆一(5)、沼气发电机(6)、沼气储存罐(7)、沼气输送管(8)、沼气池(9)；在蔬菜大棚(1)的另一侧安装有电线杆二(12)、汽轮发电机(13)、导电线(4)、地热蒸汽井(14)、在地热蒸汽井(14)下部的井壁上有渗地下水孔(16)，地热蒸汽井(14)的下部位于地热层(15)中；
沼气池(9)通过沼气输送管(8)与沼气储存罐(7)、沼气发电机(6)连接并互通，沼气发电机(6)通过导电线(4)与汇流器(2)连接；在地热蒸汽井(14)的出口上安装汽轮发电机(13)，汽轮发电机(13)通过导电线(4)与汇流器(2)连接；汇流器(2)通过导电线(4)与LED灯(3)连接。
2.根据权利要求1所述的沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，其特征是，所述的沼气发电机(6)的功率是10KW-3000KW。
3.根据权利要求1所述的沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，其特征是，所述的汽轮发电机(13)的功率是20KW-8000KW。
4.根据权利要求1所述的沼气发电与地热发电互补向高原上种植场供电的输电装置，其特征是，所述的LED灯(3)在一座蔬菜大棚内的安装数量是10只-2000只。
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