CN102851206A - 一种沼气池温度保障系统 - Google Patents

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Abstract

一种沼气池温度保障系统，它涉及一种温度保障系统，具体涉及一种沼气池温度保障系统。本发明为了解决现有沼气池沼液排出时热损失过大，导致沼气池温度降低，而现有沼气池温度保障系统能耗偏大，不能有效保障沼气池温度的问题。本发明包括沼气池、沼液回热器、二级加热器、低温热源、储料罐和沼气原料管，沼气池的沼液出口与沼液回热器的沼液进口连接，沼液回热器的沼气原料进口与沼气原料管连接，沼液回热器的沼气原料出口与二级加热器的沼气原料进口连接，二级加热器的热媒侧与低温热源连接，二级加热器的沼气原料出口与储料罐的沼气原料进口连接，储料罐的沼气原料出口与沼气池的沼气原料进口连接。本发明用于沼气能源的利用。

Description

一种沼气池温度保障系统
技术领域
本发明涉及一种温度保障系统，具体涉及一种沼气池温度保障系统。
背景技术
沼气是生物质能利用的重要方式，特别是在广大农村地区，可用于炊事、照明、发电、烧锅炉、食品加工、供暖等。但是在寒冷地区，冬季寒冷而漫长，普通水压式沼气池池底温度偏低，达不到最佳发酵温度，因而普遍存在运行时间短，产气少，出料困难，降解效果差，发酵周期长等问题，甚至出现冻裂沼气池的现象。沼气池温度过低严重制约了大中型沼气工程在我国寒冷地区的发展与应用。因而需考虑对沼气池采取温度保障措施。对寒冷地区沼气池的研究表明，冬季沼气池的总热量损失中，池体的散热损失只占5％到10％，沼液排出时的热损失是沼气系统热损失的最大部分，占85％到95％，足以证明沼液热损失是寒冷地区沼气池池温偏低的主要原因。因此利用沼液的废热来对沼气原料进行加热才是降低沼气池温度保障能耗的正确出路。目前已存在的几种沼气池温度保障措施主要存在以下问题：一、太阳能集热温度保障措施成本较高，并且运行效果受气象条件影响；二、燃煤锅炉和沼气锅炉温度保障措施消耗燃煤或大量沼气，系统的节能效果大大降低；三、沼气发电余热温度保障措施，对于普遍的“阶段进出料”沼气系统，发电余热的连续性不符合沼气池沼气原料增温的集中性，因此难以单独应用。
发明内容
本发明为解决现有沼气池沼液排出时热损失过大，导致沼气池温度降低，而现有沼气池温度保障系统能耗偏大，不能有效保障沼气池温度的问题，进而提出一种沼气池温度保障系统。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括沼气池、沼液回热器、二级加热器、低温热源、储料罐和沼气原料管，沼气池的沼液出口与沼液回热器的沼液进口连接，沼液回热器的沼气原料进口与沼气原料管连接，沼液回热器的沼气原料出口与二级加热器的沼气原料进口连接，二级加热器的热媒侧与低温热源连接，二级加热器的沼气原料出口与储料罐的沼气原料进口连接，储料罐的沼气原料出口与沼气池的沼气原料进口连接。
本发明的有益效果是：本发明通过对沼气池的沼气原料进行加热，保障沼气池温度维持在最佳发酵温度，有效解决了由于池温偏低，引起的沼气池运行时间短，产气少，出料困难，降解效果差，发酵周期长的问题；本发明加热沼气原料的能量大部分来自排料沼液的热回收，少部分由沼气锅炉或低位热源的补足，实现了沼气池温度保障系统消耗能量的极大减少，甚至能量自给；本发明造价低，运行稳定，具有推广使用价值。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明增加补水管、蓄热池和进料调配池后的整体结构示意图，图3是本发明增加固液分离装置后的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种沼气池温度保障系统包括沼气池1、沼液回热器3、二级加热器4、低温热源7、储料罐9和沼气原料管10，沼气池1的沼液出口与沼液回热器3的沼液进口连接，沼液回热器3的沼气原料进口与沼气原料管10连接，沼液回热器3的沼气原料出口与二级加热器4的沼气原料进口连接，二级加热器4的热媒侧与低温热源7连接，二级加热器4的沼气原料出口与储料罐9的沼气原料进口连接，储料罐9的沼气原料出口与沼气池1的沼气原料进口连接。
本实施方式中的低温热源7可以是太阳能、沼气发电废热、沼气锅炉、热泵等形式。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种沼气池温度保障系统还包括沼气补水管8、蓄热池5和进料调配池6，沼气补水管8与沼液回热器3的沼气补水进口连接，二级加热器4的沼气补水出口与蓄热池5的沼气补水进口连接，蓄热池5的沼气补水出口与进料调配池6的沼气补水进口连接，进料调配池6的沼气补水出口与沼气池1的沼气补水进口连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种沼气池温度保障系统还包括固液分离装置2，沼气池1的沼液出口与固液分离装置2的沼液进口连接，固液分离装置2的沼液出口与沼液回热器3的沼液进口连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
工作原理
结合图1和具体实施方式一举例说明本发明的工作原理：沼气池1中的发酵温度为35℃，沼气池1中沼液进入沼液回热器3后，通过沼液回热器3将热量传递给从沼气原料管10进入的沼气原料，此时沼液的温度由35℃降至17℃，沼气原料的温度由12℃升至30℃，之后沼气原料进入二级加热器4中(二级加热器4由低温热源7进行供热)，将沼气原料加热至36℃，随后沼气原料进入储料罐9中，最后进入沼气池1中。
结合图2和具体实施方式二说明本发明的工作原理：沼气池1中的发酵温度为35℃，沼气池1中沼液进入沼液回热器3后，通过沼液回热器3将热量传递给从沼气补水管8进入的水，此时沼液的温度由35℃降至17℃，沼气补水的温度由12℃升至30℃，之后沼气补水进入二级加热器4中(二级加热器4由低温热源7进行供热)，将沼气补水加热至37℃，随后37℃的沼气补水进入蓄热池5中，再在进料调配池6中与人畜粪便、秸秆、污水等有机物混合后被送入沼气池1中。
结合图3和具体实施方式三说明本发明的工作原理：沼气池1中的发酵温度为35℃，沼气池1中的沼液(含沼渣)进入固液分离装置2后经过固液分离，沼渣排出，沼液进入沼液回热器3，通过沼液回热器3将热量传递给从沼气补水管8进入的水，此时沼液的温度由35℃降至17℃，沼气补水的温度由12℃升至30℃，之后沼气补水进入二级加热器4中(二级加热器4由低温热源7进行供热)，将沼气补水加热至37℃，随后37℃的沼气补水进入蓄热池5中，再在进料调配池6中与人畜粪便、秸秆、污水等有机物混合后被送入沼气池1中。

Claims (3)

1.一种沼气池温度保障系统，其特征在于：所述一种沼气池温度保障系统包括沼气池(1)、沼液回热器(3)、二级加热器(4)、低温热源(7)、储料罐(9)和沼气原料管(10)，沼气池(1)的沼液出口与沼液回热器(3)的沼液进口连接，沼液回热器(3)的沼气原料进口与沼气原料管(10)连接，沼液回热器(3)的沼气原料出口与二级加热器(4)的沼气原料进口连接，二级加热器(4)的热媒侧与低温热源(7)连接，二级加热器(4)的沼气原料出口与储料罐(9)的沼气原料进口连接，储料罐(9)的沼气原料出口与沼气池(1)的沼气原料进口连接。
2.根据权利要求1所述一种沼气池温度保障系统，其特征在于：所述一种沼气池温度保障系统还包括沼气补水管(8)、蓄热池(5)和进料调配池(6)，沼气补水管(8)与沼液回热器(3)的沼气补水进口连接，二级加热器(4)的沼气补水出口与蓄热池(5)的沼气补水进口连接，蓄热池(5)的沼气补水出口与进料调配池(6)的沼气补水进口连接，进料调配池(6)的沼气补水出口与沼气池(1)的沼气补水进口连接。
3.根据权利要求1或2所述一种沼气池温度保障系统，其特征在于：所述一种沼气池温度保障系统还包括固液分离装置(2)，沼气池(1)的沼液出口与固液分离装置(2)的沼液进口连接，固液分离装置(2)的沼液出口与沼液回热器(3)的沼液进口连接。
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CN101434901A (zh) * 2008-12-22 2009-05-20 浙江大学 中高温厌氧发酵罐的太阳能恒温辅助加热系统
CN102297525A (zh) * 2011-07-11 2011-12-28 同济大学 太阳能-沼液余热回收式热泵高温厌氧发酵加温系统与运行控制方法

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Non-Patent Citations (1)

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Title
裴晓梅 等: "太阳能_沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统", 《同济大学学报（自然科学版）》 *

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