CN109797095B - 一种秸秆产沼气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种秸秆产沼气系统，涉及秸秆沼气技术领域，本发明通过对沼气燃烧炉进行余热回收，并将回收的余热利用余热回收再利用换热系统对沼气罐内的沼气进行加热保温，可以有效的保证沼气的转化速度，提高沼气的转化效率，保证秸秆发酵性能，同时，提高沼气产出量；本发明对秸秆进行处理，利用秸秆处理组件实现对气罐内的压力进行变化控制，以便实现沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制，这样高压力的变化控制，可以有效的提高对秸秆处理的性能，实现对秸秆内部结构的破坏，便于其成分发酵与转化，提高生成沼气的效率。

Description

一种秸秆产沼气系统
技术领域
本发明涉及秸秆沼气技术领域，具体是一种秸秆产沼气系统。
背景技术
传统秸秆沼气系统往往由于温度不高，秸秆不经过处理而 使得沼气产气速率较慢，秸秆需要长时间的发酵才能够转化出沼气，而且，转化速率非常慢，这大大降低了秸秆产沼气的效率，使得沼气罐的规模化转化无法实现。
因此，本发明提供了一种秸秆产沼气系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种秸秆产沼气系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种秸秆产沼气系统，包括固定架和碳化炉，所述固定架的顶部设置有沼气罐，所述沼气罐的底部与分离箱连通，所述分离箱还与碳化炉连通，其特征在于，
所述沼气罐的内部设置有换热组件，所述换热组件与余热回收再利用换热系统连接，所述余热回收再利用换热系统置于沼气燃烧利用炉的废气排出烟囱内，以便对沼气的燃烧进行废气回收；
所述换热组件为并联设置在所述沼气罐内的多个；所述沼气罐内还设置有秸秆处理组件，所述秸秆处理组件能够对沼气罐内的压力进行控制；
所述秸秆处理组件与热气供给组件连接，所述热气供给组件与余热回收再利用换热系统连接，以便对热气供给组件所供给的热气进行利用余热加热；其中，
所述热气供给组件供给的热气为氮气与水蒸气的混合气体。
进一步，作为优选，所述秸秆处理组件能够实现对气罐内的压力进行变化控制，且能够实现所述沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制。
进一步，作为优选，所述秸秆处理组件在对气罐内的压力进行变化控制时，压力变化方式为脉冲的方式增减或者以一定变化率进行变化的方式。
进一步，作为优选，所述秸秆处理组件包括压力控制器、多孔陶瓷球和耐高压气管，其中，所述耐高压气管置于所述沼气罐内，所述耐高压气管的轴向方向上阵列连接设置有多个多孔陶瓷球，所述多孔陶瓷球上设置有密集的孔隙，所述耐高压气管与外部的压力控制器连通，所述压力控制器与热气供给组件连通。
进一步，作为优选，所述换热组件包括热水供给分配器、换热管和换热翅片，其中，所述换热管并联平行布置在所述沼气罐内，所述换热管与余热回收再利用换热系统的水循环管连通，位于所述沼气罐内的所述换热管上阵列设置有多个换热翅片，所述热水供给分配器为各个换热管的水量进行分配。
进一步，作为优选，所述固定架的顶部设置有环形分布的重量传感器，所述重量传感器位于沼气罐和固定架之间。
进一步，作为优选，所述沼气罐底部设置有排废开关，所述固定架的内侧固定安装有位于沼气罐正下方所述分离箱，所述分离箱的内壁固定连接有倾斜筛网，所述分离箱的一侧设置有与倾斜筛网最低端相匹配的出渣开关，所述出渣开关的一侧连通有倾斜管，所述倾斜管与碳化炉连通，所述分离箱的下方设置有集液箱，所述集液箱与排液口连通。
进一步，作为优选，所述分离箱的底部开设有排液口，所述固定架的一侧设置有控制器，所述重量传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述固定架的一侧设置有位于控制器上端的报警器，所述报警器的输入端与控制器的输出端电性连接，所述固定架的一侧设置有位于报警器上方的GSM模块，所述GSM模块与控制器双向电连接，所述GSM模块的输出端通过移动网络信号连接有移动终端，所述移动终端为用户手机。
进一步，作为优选，所述沼气罐的顶部开口处设置有进料斗，且进料斗的顶部铰接有密封盖板。
进一步，作为优选，所述倾斜筛网与竖直方向之间的夹角为六十度，所述分离箱的一侧固定安装有凸轮电机，所述凸轮电机的输出轴贯穿分离箱并固定连接有橡胶凸轮，所述橡胶凸轮与倾斜筛网匹配。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对沼气燃烧炉进行余热回收，并将回收的余热利用余热回收再利用换热系统对沼气罐内的沼气进行加热保温，可以有效的保证沼气的转化速度，提高沼气的转化效率，保证秸秆发酵性能，同时，提高沼气产出量；
2、本发明对秸秆进行处理，利用秸秆处理组件实现对气罐内的压力进行变化控制，以便实现沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制，这样高压力的变化控制，可以有效的提高对秸秆处理的性能，实现对秸秆内部结构的破坏，便于其成分发酵与转化，提高生成沼气的效率；
3、本发明在需要将沼气罐内部的废渣进行后续利用时，将废渣从排废开关排出，此时废渣进入到分离箱中，在倾斜筛网的作用下，废渣沿着倾斜筛网滚下过程中，废渣中的废液透过倾斜筛网，并进入到集液箱中，后续可进行稀释处理用作液体肥料使用，然后打开出渣开关，使废渣从倾斜管进入到碳化炉中进行碳化，后续打碎可直接用作有机肥料使用，有效的对秸秆发酵后的废渣进行回收利用，增加了秸秆的利用率；
4、本发明通过设置重量传感器，可对沼气罐整体的重量进行检测，并通过控制器对正常值进行设定，若沼气罐内部的秸秆重量低于正常值时，重量传感器传递信号给控制器，控制器控制报警器响起，以提醒人员沼气罐内部物料不足，且控制器可通过GSM模块向用户手机发送信息，以便用户能够及时的发现物料不足，解决了现有的沼气罐在使用时，人们无法及时的向沼气罐内部补充原料，容易导致沼气供应不足的问题。
附图说明
图1为一种秸秆产沼气系统的结构示意图；
图2为一种秸秆产沼气系统中沼气罐的结构示意图；
图3为一种秸秆产沼气系统中分离箱的结构示意图；
图4为一种秸秆产沼气系统的流程图。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种秸秆产沼气系统，包括固定架1和碳化炉11，所述固定架1的顶部设置有沼气罐2，所述沼气罐2的底部与分离箱9连通，所述分离箱9还与碳化炉11连通，其特征在于，所述沼气罐2的内部设置有换热组件，所述换热组件与余热回收再利用换热系统连接，所述余热回收再利用换热系统置于沼气燃烧利用炉的废气排出烟囱内，以便对沼气的燃烧进行废气回收；
所述换热组件为并联设置在所述沼气罐内的多个；所述沼气罐内还设置有秸秆处理组件，所述秸秆处理组件能够对沼气罐内的压力进行控制；
所述秸秆处理组件与热气供给组件连接，所述热气供给组件与余热回收再利用换热系统连接，以便对热气供给组件所供给的热气进行利用余热加热；其中，
所述热气供给组件供给的热气为氮气与水蒸气的混合气体。
在本实施例中，所述秸秆处理组件能够实现对气罐内的压力进行变化控制，且能够实现所述沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制。
作为更佳的实施例，所述秸秆处理组件在对气罐内的压力进行变化控制时，压力变化方式为脉冲的方式增减或者以一定变化率进行变化的方式。
其中，所述秸秆处理组件包括压力控制器19、多孔陶瓷球20和耐高压气管，其中，所述耐高压气管置于所述沼气罐内，所述耐高压气管的轴向方向上阵列连接设置有多个多孔陶瓷球20，所述多孔陶瓷球20上设置有密集的孔隙，所述耐高压气管与外部的压力控制器连通，所述压力控制器与热气供给组件连通。
所述换热组件包括热水供给分配器4、换热管5和换热翅片，其中，所述换热管并联平行布置在所述沼气罐内，所述换热管与余热回收再利用换热系统的水循环管连通，位于所述沼气罐内的所述换热管上阵列设置有多个换热翅片，所述热水供给分配器4为各个换热管的水量进行分配。
作为较佳的实施例，所述固定架1的顶部设置有环形分布的重量传感器7，所述重量传感器7位于沼气罐2和固定架1之间。所述沼气罐2底部设置有排废开关8，所述固定架1的内侧固定安装有位于沼气罐2正下方所述分离箱9，所述分离箱9的内壁固定连接有倾斜筛网10，所述分离箱9的一侧设置有与倾斜筛网10最低端相匹配的出渣开关12，所述出渣开关12的一侧连通有倾斜管，所述倾斜管与碳化炉11连通，所述分离箱9的下方设置有集液箱18，所述集液箱18与排液口连通。
作为较佳的实施例，所述分离箱9的底部开设有排液口，所述固定架1的一侧设置有控制器15，所述重量传感器7的输出端与控制器15的输入端电性连接，所述固定架1的一侧设置有位于控制器15上端的报警器16，所述报警器16的输入端与控制器15的输出端电性连接，所述固定架1的一侧设置有位于报警器上方的GSM模块17，所述GSM模块17与控制器15双向电连接，所述GSM模块17的输出端通过移动网络信号连接有移动终端，所述移动终端为用户手机，控制器15可通过GSM模块17向用户手机发送信息，以便用户能够及时的发现物料不足，解决了现有的沼气罐2在使用时，人们无法及时的向沼气罐2内部补充原料，容易导致沼气供应不足的问题。
其中，所述沼气罐2的顶部开口处设置有进料斗3，且进料斗3的顶部铰接有密封盖板，所述倾斜筛网10与竖直方向之间的夹角为六十度，所述分离箱9的一侧固定安装有凸轮电机13，所述凸轮电机13的输出轴贯穿分离箱9并固定连接有橡胶凸轮14，所述橡胶凸轮14与倾斜筛网10匹配，在废渣落到倾斜筛网10上时，凸轮电机13带动橡胶凸轮14转动，橡胶凸轮14转动时会使倾斜筛网10整体处于振动状态，从而可使废渣的滚落效果更好。
本实施例中，其工作原理如下：在向沼气罐2内部添加秸秆时，可使用上料机或传送带等工具直接将粉碎的秸秆输送到沼气罐2内部，在秸秆进入到沼气罐2内部后，对沼气罐进行密封，控制器15控制热气供给组件为秸秆处理组件提供氮气与水蒸气的混合气体，并且对气罐内的压力进行变化控制，且能够实现所述沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制，在对气罐内的压力进行变化控制时，压力变化方式为脉冲的方式增减或者以一定变化率进行变化的方式，这样，可以利用水蒸气以及压力的变化对秸秆内部结构进行破坏，提高其转化发酵的效率，之后，通过换热组件对发酵的温度进行控制，提高发酵效率。在沼气转化将尽时，需要将沼气罐2内部的废渣进行后续利用时，将废渣从排废开关8排出，此时废渣进入到分离箱9中，在倾斜筛网10的作用下，废渣沿着倾斜筛网10滚下过程中，废渣中的废液透过倾斜筛网10，并进入到集液箱18中，后续可进行稀释处理用作液体肥料使用，然后打开出渣开关12，使废渣从倾斜管进入到碳化炉11中进行碳化，后续打碎可直接用作有机肥料使用，有效的对秸秆发酵后的废渣进行回收利用，增加了秸秆的利用率，且排废开关8和出渣开关12均为电动阀门，重量传感器7可对沼气罐2整体的重量进行检测，并通过控制器15对正常值进行设定，若沼气罐2内部的秸秆重量低于正常值时，重量传感器7传递信号给控制器15，控制器15控制报警器16响起，以提醒人员沼气罐2内部物料不足，且控制器15可通过GSM模块17向用户手机发送信息，以便用户能够及时的发现物料不足，解决了现有的沼气罐2在使用时，人们无法及时的向沼气罐2内部补充原料，容易导致沼气供应不足的问题。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种秸秆产沼气系统，包括固定架（1）和碳化炉（11），所述固定架（1）的顶部设置有沼气罐（2），所述沼气罐（2）的底部与分离箱（9）连通，所述分离箱（9）还与碳化炉（11）连通，其特征在于，
所述沼气罐（2）的内部设置有换热组件，所述换热组件与余热回收再利用换热系统连接，所述余热回收再利用换热系统置于沼气燃烧利用炉的废气排出烟囱内，以便对沼气的燃烧进行废气回收；
所述换热组件为并联设置在所述沼气罐内的多个；所述沼气罐内还设置有秸秆处理组件，所述秸秆处理组件能够对沼气罐内的压力进行控制；
所述秸秆处理组件与热气供给组件连接，所述热气供给组件与余热回收再利用换热系统连接，以便对热气供给组件所供给的热气进行利用余热加热；其中，
所述热气供给组件供给的热气为氮气与水蒸气的混合气体；
所述秸秆处理组件能够实现对气罐内的压力进行变化控制，且能够实现所述沼气罐内的压力以大于两倍于大气压的压力进行变化控制；
所述秸秆处理组件在对气罐内的压力进行变化控制时，压力变化方式为脉冲的方式增减或者以一定变化率进行变化的方式；
所述秸秆处理组件包括压力控制器（19）、多孔陶瓷球（20）和耐高压气管，其中，所述耐高压气管置于所述沼气罐内，所述耐高压气管的轴向方向上阵列连接设置有多个多孔陶瓷球（20），所述多孔陶瓷球（20）上设置有密集的孔隙，所述耐高压气管与外部的压力控制器连通，所述压力控制器与热气供给组件连通。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述换热组件包括热水供给分配器（4）、换热管（5）和换热翅片，其中，所述换热管并联平行布置在所述沼气罐内，所述换热管与余热回收再利用换热系统的水循环管连通，位于所述沼气罐内的所述换热管上阵列设置有多个换热翅片，所述热水供给分配器（4）为各个换热管的水量进行分配。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述固定架（1）的顶部设置有环形分布的重量传感器（7），所述重量传感器（7）位于沼气罐（2）和固定架（1）之间。
4.根据权利要求3所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述沼气罐（2）底部设置有排废开关（8），所述固定架（1）的内侧固定安装有位于沼气罐（2）正下方所述分离箱（9），所述分离箱（9）的内壁固定连接有倾斜筛网（10），所述分离箱（9）的一侧设置有与倾斜筛网（10）最低端相匹配的出渣开关（12），所述出渣开关（12）的一侧连通有倾斜管，所述倾斜管与碳化炉（11）连通，所述分离箱（9）的下方设置有集液箱（18），所述集液箱（18）与排液口连通。
5.根据权利要求4所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述分离箱（9）的底部开设有排液口，所述固定架（1）的一侧设置有控制器（15），所述重量传感器（7）的输出端与控制器（15）的输入端电性连接，所述固定架（1）的一侧设置有位于控制器（15）上端的报警器（16），所述报警器（16）的输入端与控制器（15）的输出端电性连接，所述固定架（1）的一侧设置有位于报警器上方的GSM模块（17），所述GSM模块（17）与控制器（15）双向电连接，所述GSM模块（17）的输出端通过移动网络信号连接有移动终端，所述移动终端为用户手机。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述沼气罐（2）的顶部开口处设置有进料斗（3），且进料斗（3）的顶部铰接有密封盖板。
7.根据权利要求4所述的一种秸秆产沼气系统，其特征在于，所述倾斜筛网（10）与竖直方向之间的夹角为六十度，所述分离箱（9）的一侧固定安装有凸轮电机（13），所述凸轮电机（13）的输出轴贯穿分离箱（9）并固定连接有橡胶凸轮（14），所述橡胶凸轮（14）与倾斜筛网（10）匹配。
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