CN202325899U - 一种沼气发电机组余热综合利用系统 - Google Patents

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李彩斌
邵凯
王立宁
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张琴
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Abstract

本实用新型提供了一种沼气发电机组余热综合利用系统，本实用新型所述低温循环冷却水热交换系统与沼气发电机组的低温循环部分连通，所述高温水热交换系统与沼气发电机组的高温换热部分连通，所述高温烟气热交换系统与沼气发电机组的高温烟气管路相连通。本实用新型将沼气发电机组的余热综合利用技术与高温、中温污泥厌氧消化技术相结合，为污泥高温、中温厌氧消化系统提供热源，能量得到充分而合理的利用，形成了污水厂内部水、热、能综合利用的新集成技术。实现了节能减碳，本实用新型可以充分利用沼气发电机组的余热，沼气发电机组余热利用率达到73％，沼气发电机组效率达到85％；确保沼气发电机组工作时热平衡的需求。

Description

一种沼气发电机组余热综合利用系统
技术领域
本实用新型涉及一种沼气发电机组余热综合利用系统，属于沼气发电机组余热利用技术领域。
背景技术
发电机组尤其是沼气发电机组近年来发展迅速，国家出台政策支持养殖场、污水处理厂等建设沼气工程。传统的发电机组热量利用方式单一，大部分只回收烟气余热、或者只回收高温缸套水，发电机组产生的大量热能没有得到很好的利用，或者发电机组余热利用方式影响了发电机组正常工作。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有发电机组热量利用方式单一，大部分只回收烟气余热、或者只回收高温缸套水，发电机组产生的大量热能没有得到很好的利用，或者发电机组余热利用方式影响了发电机组正常工作的问题，进而提供一种沼气发电机组余热综合利用系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种沼气发电机组余热综合利用系统：包括沼气发电机组、低温循环冷却水热交换系统、高温水热交换系统和高温烟气热交换系统，所述低温循环冷却水热交换系统与沼气发电机组的低温循环部分连通，所述高温水热交换系统与沼气发电机组的高温换热部分连通，所述高温烟气热交换系统与沼气发电机组的高温烟气管路相连通。
本实用新型具有以下优点及突出性效果：1)将沼气发电机组的余热综合利用技术与高温、中温污泥厌氧消化技术相结合，为污泥高温、中温厌氧消化系统提供热源，能量得到充分而合理的利用，形成了污水厂内部水、热、能综合利用的新集成技术。2)实现了节能减碳，沼气发电机组的余热综合利用，节省煤炭、电等大量能源。3)通过本实用新型可以充分利用沼气发电机组的余热，沼气发电机组余热利用率达到73％，沼气发电机组效率达到85％；4)确保沼气发电机组工作时热平衡的需求，同时充分利用了沼气发电机组工作时产生的大量热能。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施方式提供的沼气发电机组余热综合利用系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实施例所涉及的一种沼气发电机组余热综合利用系统，包括：沼气发电机组1、低温循环冷却水热交换系统、高温水热交换系统和高温烟气热交换系统，所述低温循环冷却水热交换系统与沼气发电机组1的低温循环缸套1-3相连通，所述高温水热交换系统与沼气发电机组1的高温换热部分1-2相连通，所述高温烟气热交换系统与沼气发电机组1的高温烟气管路1-1相连通。
所述低温循环冷却水热交换系统包括第一电动三通控制阀2、第一卧式风扇水箱3、低温循环冷却水的水水换热器5、第一给水泵6、第一温度传感器7和第一用热设备18，低温循环缸套1-3的出水管与低温循环冷却水的水水换热器5的进水口相连通，低温循环缸套1-3的回水管与低温循环冷却水的水水换热器5的出水口相连通，低温循环缸套1-3的出水管上设有第一温度传感器7，第一给水泵6的出口与低温循环冷却水的水水换热器5相连通，第一用热设备18与低温循环冷却水的水水换热器5相连通，第一卧式风扇水箱3串接在低温循环缸套1-3的回水管上，第一卧式风扇水箱3的进水管与低温循环缸套1-3的回水管之间连接有第一电动三通控制阀2。
所述高温水热交换系统包括第二温度传感器8、高温缸套水的水水换热器10、第二给水泵11、第三温度传感器12、第二电动三通控制阀13、第二卧式风扇水箱14和第二用热设备19，所述高温换热部分1-2的出水管与高温缸套水的水水换热器10进水口相连通，高温换热部分1-2的回水管与高温缸套水的水水换热器10出水口相连通，高温换热部分1-2的出水管上连接有第二温度传感器8，高温换热部分1-2的回水管上连接有第三温度传感器12，第二给水泵11的出口与高温缸套水的水水换热器10相连通，第二用热设备19与高温缸套水的水水换热器10相连通，第二卧式风扇水箱14与高温换热1-2的回水管串接，第二卧式风扇水箱14的进水管与高温换热1-2的回水管之间连接有第二电动三通控制阀13。
所述高温烟气热交换系统包括液位计4、第三用热设备15、烟气—水热交换器16和第三给水泵17，所述高温烟气管路1-1从烟气—水热交换器16内穿过，烟气—水热交换器16上设有液位计4，第三给水泵17的出口与烟气—水热交换器16相连通，第三给水泵17的入口与第二用热设备19相连通，第三用热设备15与烟气—水热交换器16相连通。
还包括第三电动三通控制阀9，所述第三电动三通控制阀9连接在高温缸套1-2的出水管上其中一个接口与高温缸套1-2的回水管相连通。
低温循环冷却水的水水换热器5和高温缸套水的水水换热器10安装在沼气发电机组低温循环冷却水和高温缸套水出口管路上，根据沼气发电机组低温循环冷却水和高温缸套水的水温、水量、给水的温度，调节第一给水泵6和第二给水泵11的流量。沼气发电机组低温循环冷却水主要冷却机组的中冷器，出水温度不高于55℃，正常工况下，经低温循环冷却水的水水换热器5换热后，低温循环冷却水满足发电机组运行。用热设备暂时不需要热量或换热器效率低的情况下，为保证沼气发电机组的稳定运行，当出水温度高于55℃时，开启卧式风扇水箱和电动三通阀。换热后的温水，水温在45℃左右，主要应于高温、中温污泥厌氧系统中污泥预加热等类似需热处。
沼气发电机组高温缸套水主要冷却机组的油冷器、机体及缸盖等部件，出水温度一般不高于85℃。正常工况下，经高温缸套水的水水换热器10换热后，低温循环冷却水满足发电机组运行。用热设备暂时不需要热量或换热器效率低的情况下，为保证沼气发电机组的稳定运行，当出水温度高于85℃时，开启第二卧式风扇水箱14和第二电动三通阀13。当出水温度高于70℃时，开启第三电动三通阀9。一部分循环水直接回发电机组，一部分水接高温缸套水的水水换热器10。热交换器换热后的温水，水温在70℃左右，主要应于高温、中温污泥厌氧系统高温、中温罐体的保温等类似需热处。
所述低温循环冷却水的水水换热器5和高温缸套水的水水换热器10均是盘管式换热器，且为不锈钢结构，沼气发电机组1低温循环冷却水和高温缸套水是封闭式冷却的，既能保证发电机组1的可靠运行，又能够提高和外界冷水的换热效率。
烟气—水热交换器16为烟道式蒸汽余热锅炉，安装在沼气发电机组1的上方，与沼气发电机组排气管连接。所述烟气—水热交换器16包括热管式热交换器，且为不锈钢结构。烟气—水热交换器16包括炉膛和管束(炉膛和炉膛内管束为烟气—水热交换器的内部结构，图中未显示)，沼气发电机组排除的高温气体通过炉膛，烟气通过管束的外表面将热量传递给管内的水，将管束内流动的水加热汽化，换热后的烟气直接由炉窑排出，换热后产生0.4Mpa的饱和蒸汽，主要应于高温、中温污泥厌氧系统污泥预加热等类似需热处。
所述温度传感器连接有数据处理器，所述数据处理器的信号输出端电连接所述卧式风扇水箱和电动三通控制阀。所述液位计连接有数据处理器，所述数据处理器的信号输出端电连接所述给水泵。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种沼气发电机组余热综合利用系统，包括沼气发电机组、低温循环冷却水热交换系统、高温水热交换系统和高温烟气热交换系统，其特征在于，所述低温循环冷却水热交换系统与沼气发电机组的低温循环部分连通，所述高温水热交换系统与沼气发电机组的高温换热部分连通，所述高温烟气热交换系统与沼气发电机组的高温烟气管路相连通。
2.根据权利要求1所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，所述低温循环冷却水热交换系统包括第一电动三通控制阀、第一卧式风扇水箱、低温循环冷却水的水水换热器、第一给水泵、第一温度传感器和第一用热设备，低温循环缸套的出水管与低温循环冷却水的水水换热器的进水口相连通，低温循环缸套的回水管与低温循环冷却水的水水换热器的出水口相连通，低温循环缸套的出水管上设有第一温度传感器，第一给水泵的出口与低温循环冷却水的水水换热器相连通，第一用热设备与低温循环冷却水的水水换热器相连通，第一卧式风扇水箱串接在低温循环缸套的回水管上，第一卧式风扇水箱的进水管与低温循环缸套的回水管之间连接有第一电动三通控制阀。
3.根据权利要求2所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，所述低温循环冷却水的水水换热器是盘管式换热器。
4.根据权利要求3所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，所述高温水热交换系统包括第二温度传感器、高温缸套水的水水换热器、第二给水泵、第三温度传感器、第二电动三通控制阀、第二卧式风扇水箱和第二用热设备，所述高温缸套的出水管与高温缸套水的水水换热器进水口相连通，高温缸套的回水管与高温缸套水的水水换热器出水口相连通，高温缸套的出水管上连接有第二温度传感器，高温缸套的回水管上连接有第三温度传感器，第二给水泵的出口与高温缸套水的水水换热器相连通，第二用热设备与高温缸套水的水水换热器相连通，第二卧式风扇水箱与高温缸套的回水管串接，第二卧式风扇水箱的进水管与高温缸套的回水管之间连接有第二电动三通控制阀。
5.根据权利要求4所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，所述高温缸套水的水水换热器是盘管式换热器。
6.根据权利要求5所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，所述高温烟气热交换系统包括液位计、第三用热设备、烟气—水热交换器和第三给水泵，所述高温烟气管路从烟气—水热交换器内穿过，烟气—水热交换器上设有液位计，第三给水泵的出口与烟气—水热交换器相连通，第三给水泵的入口与第二用热设备相连通，第三用热设备与烟气—水热交换器相连通。
7.根据权利要求6所述的沼气发电机组余热综合利用系统，其特征在于，还包括第三电动三通控制阀，所述第三电动三通控制阀连接在高温缸套的出水管上其中一个接口与高温缸套的回水管相连通。
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