CN103629010A - 一种基于沼气发电的余热回收利用系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于沼气发电的余热回收利用系统，它涉一种余热回收利用系统，以解决现有大型沼气工程中，需要消耗大量的热水生产沼气，沼气发电机排出的高温烟气和内部冷却水带走的热量得不到有效利用，沼气发电机的运行安全性差的问题，它包括沼气发电机组，它还包括热水罐、喷淋塔、三通换向阀、循环水泵、流量传感器和第一温度传感器；沼气发电机组的冷却出口端与热水罐连通，热水罐与三通换向阀连通，三通换向阀与循环水泵连通，循环水泵与沼气发电机组的冷却入口端连通，喷淋塔与三通换向阀连通，循环水泵与沼气发电机组的冷却入口端连通的管路上依次安装有流量传感器和第一温度传感器。本发明用于沼气发电和热水的生产。

Description

一种基于沼气发电的余热回收利用系统
技术领域
本发明涉一种余热回收利用系统，具体涉及一种基于沼气发电的余热回收利用系统。
背景技术
利用发酵技术开发绿色生物质能源是消除家畜粪便污染的重要手段之一，家畜粪便中含有大量有机物，经过生物处理不但能回收大量沼气，而且在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化，并且整个发酵处在封闭的系统中，避免了臭气和大量的二氧化碳气体，无尾气污染，具有生态优点。然而，在大型沼气工程中，每天需要大量的热水与牛粪混合进入发酵罐，特别是在冬天，需要消耗大量的电能。另一方面，发动机发电的效率一般为30%-40%，而其余60%-70%的能量都已热的形式损失掉了，其中沼气发电机排出的高温烟气和内部冷却水带走的热量是具有很好的利用价值的，而且沼气发电机冷却不好的话将会严重影响沼气发电机的安全运行及沼气工程正常生产。
发明内容
本发明是为解决现有大型沼气工程中，需要消耗大量的热水生产沼气，沼气发电机排出的高温烟气和内部冷却水带走的热量得不到有效利用，沼气发电机的运行安全性差的问题，进而提供一种基于沼气发电的余热回收利用系统。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种基于沼气发电的余热回收利用系统包括沼气发电机组，它还包括热水罐、喷淋塔、三通换向阀、循环水泵、流量传感器和第一温度传感器；沼气发电机组的冷却出口端与热水罐连通，热水罐与三通换向阀连通，三通换向阀与循环水泵连通，循环水泵与沼气发电机组的冷却入口端连通，沼气发电机组的烟气出口与喷淋塔连通，喷淋塔与三通换向阀连通，循环水泵与沼气发电机组的冷却入口端连通的管路上依次安装有流量传感器和第一温度传感器。
本发明的有益效果是：本发明通过第一温度传感器和流量传感器实时调整循环水泵的转速，既保证了沼气生产的热水需求，又保证了沼气发电机的顺利运行，实现了沼气发电机余热的高效利用，提高了沼气发电过程的可靠性与经济性。既能很好的利用沼气发电机产生的余热，提高热利用效率，本发明增加了15%-25%的热能回收比例，又能为沼气生产带来所需的大量热水，而且保证发电机的正常运行，运行安全可靠稳定。
附图说明
图1本发明余热回收利用系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明，本实施方式的一种基于沼气发电的余热回收利用系统包括沼气发电机组2，它还包括热水罐1、喷淋塔3、三通换向阀4、循环水泵5、流量传感器6和第一温度传感器7；沼气发电机组2的冷却出口端与热水罐1连通，热水罐1与三通换向阀4连通，三通换向阀4与循环水泵5连通，循环水泵5与沼气发电机组2的冷却入口端连通，沼气发电机组2的烟气出口与喷淋塔3连通，喷淋塔3与三通换向阀4连通，循环水泵5与沼气发电机组2的冷却入口端连通的管路上依次安装有流量传感器6和第一温度传感器7。
本实施方式优选用电液换向阀。
具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式所述循环水泵5为变频水泵。如此设置，控制方便可靠，节能节水。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明，本实施方式所述第一温度传感器7为热电偶温度传感器。如此设置，具有温度测量范围大、价格低、输出热电势高、线性度好、复现性好和在高温下抗氧化能力强等优点，满足设计要求。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式所述流量传感器6为电磁流量传感器。如此设置，压损极小，可测流量范围大，精确度较高，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式所述余热回收利用系统还包括第二温度传感器8，第二温度传感器8安装在热水罐1的侧壁上。便于准确控制热水罐内的温度，适时排出，满足沼气生产的需要。其它与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明，本实施方式所述余热回收利用系统还包括液位传感器9，液压传感器9安装热水罐的底部。如此设置，能适时动态掌握热水罐内热水的用量，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式五相同。
工作过程
结合图1说明，沼气工程使用时（如高寒地区的沼气工程），所述的沼气发电机组产生的烟气经过喷淋塔排放至大气中，并与喷淋塔实现初步的热交换，而冷水管道10的冷水经过喷淋塔与烟气发生热交换被初次加热经三通换向阀进入热水罐，然后热水罐的水通过循环水泵与沼气发电机换热，既提升了水的温度又保证了发电机工作所需的温度，换热后回到热水罐，如此往复，热水罐的温度逐渐升高，达到所需温度时，可以将热水罐里的热水经热水管道11用于沼气生产。整个运行过程中，循环水泵的转速通过流量传感器监测的流量和第一温度传感器监测的温度进行实时调整，保证了整个系统的稳定运行。

Claims (6)

1.一种基于沼气发电的余热回收利用系统，它包括沼气发电机组（2），其特征在于：它还包括热水罐（1）、喷淋塔（3）、三通换向阀（4）、循环水泵（5）、流量传感器（6）和第一温度传感器（7）；沼气发电机组（2）的冷却出口端与热水罐（1）连通，热水罐（1）与三通换向阀（4）连通，三通换向阀（4）与循环水泵（5）连通，循环水泵（5）与沼气发电机组（2）的冷却入口端连通，沼气发电机组（2）的烟气出口与喷淋塔（3）连通，喷淋塔（3）与三通换向阀（4）连通，循环水泵（5）与沼气发电机组（2）的冷却入口端连通的管路上依次安装有流量传感器（6）和第一温度传感器（7）。
2.根据权利要求1所述的一种基于沼气发电的余热回收利用系统，其特征在于：所述循环水泵（5）为变频水泵。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于沼气发电的余热回收利用系统，其特征在于：所述第一温度传感器（7）为热电偶温度传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于沼气发电的余热回收利用系统，其特征在于：所述流量传感器（6）为电磁流量传感器。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种基于沼气发电的余热回收利用系统，其特征在于：所述余热回收利用系统还包括第二温度传感器（8），第二温度传感器（8）安装在热水罐（1）的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的一种基于沼气发电的余热回收利用系统，其特征在于：所述余热回收利用系统还包括液位传感器（9），液压传感器（9）安装热水罐（1）的底部。
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