CN202465683U - 沼气发电工程中发酵罐加热系统 - Google Patents

沼气发电工程中发酵罐加热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN202465683U
CN202465683U CN2012200219439U CN201220021943U CN202465683U CN 202465683 U CN202465683 U CN 202465683U CN 2012200219439 U CN2012200219439 U CN 2012200219439U CN 201220021943 U CN201220021943 U CN 201220021943U CN 202465683 U CN202465683 U CN 202465683U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
electric heater
heating system
tank
interchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012200219439U
Other languages
English (en)
Inventor
孟蓬强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANJING GENERAL ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
NANJING GENERAL ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANJING GENERAL ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd filed Critical NANJING GENERAL ELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN2012200219439U priority Critical patent/CN202465683U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202465683U publication Critical patent/CN202465683U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • C12M43/08—Bioreactors or fermenters combined with devices or plants for production of electricity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification

Abstract

本实用新型的目的是提供一种沼气发电工程中发酵罐加热系统，它能够对发酵罐内发酵原料进行有效加热，降低发酵原料加热能耗，提高发酵罐的容积利用率，从而提高沼气发电工程中发酵罐运行的可靠性与经济性。本发酵罐加热系统，包括由水箱、太阳能集热器构成的太阳能加热系统和由风力发电机、蓄电池、逆变器和电加热器构成的风力发电加热系统；水箱的热水出口分别与进料预热装置的进水口、厌氧发酵罐内的加热盘管的进水口相通，进料预热装置的出水口、加热盘管的出水口分别与水箱的冷水进口相通；电加热器的进水口和出水口分别通过电加热器回水管和电加热器出水管与水箱的出水口、进水口相通。

Description

沼气发电工程中发酵罐加热系统
技术领域
本实用新型属于沼气发酵罐加热系统与设备，具体地说，是一种沼气发酵的太阳能集热、风力发电以及沼气内燃发电机组合式冗余加热系统。
背景技术
沼气厌氧发酵是一种能将秸秆进行能源化与资源化的无害化处理技术，发酵过程产生的沼气可以进行发电，通常采用内燃机发电机组将沼气进行能源化利用。秸秆厌氧发酵制备沼气需要一定的发酵温度，故在发酵过程中须对发酵原料进行加热。目前的厌氧发酵加热方式主要源于燃煤锅炉产生的热水，即制备沼气的过程中，还要消耗化石燃料。对于高寒地区的沼气发电工程，由于其冬季温度低，昼夜温差大，使发酵罐内的物料温度降低，进而导致产气率显著下降，发酵物料的加热耗能显著增加，降低了沼气发电工程的可靠性与经济性。
实用新型内容
本实用新型的目的是通过一种沼气发电工程中发酵罐加热系统，它能够对发酵罐内发酵原料进行有效加热，降低发酵原料加热能耗，提高发酵罐的容积利用率，从而提高沼气发电工程中发酵罐运行的可靠性与经济性。
本沼气发电工程中发酵罐加热系统，包括由水箱5、收集太阳能以对水箱内的水进行加热的太阳能集热器1构成的太阳能加热系统21和由风力发电机7、对风力发电机发出的电能进行存储的蓄电池9、将蓄电池的直流电转换成交流电的逆变器10和与逆变器的输出电连接的电加热器11构成的风力发电加热系统22；水箱5的热水出口分别与进料预热装置的进水口、厌氧发酵罐内的加热盘管的进水口相通，进料预热装置的出水口、加热盘管的出水口分别与水箱5的冷水进口相通；电加热器的进水口和出水口分别通过电加热器回水管和电加热器出水管与水箱的出水口、进水口相通。
本技术的有益效果：本技术将自然能够及太阳能和风能有机的结合起来，对发酵罐内发酵原料进行有效加热，降低发酵原料加热能耗，提高发酵罐的容积利用率，从而提高沼气发电工程中发酵罐运行的可靠性与经济性。
上述的发酵罐加热系统，还包括由沼气发电机18、余热锅炉19构成的余热加热系统23；厌氧发酵罐的顶端通过输气管与沼气发电机18的燃气入口相通，沼气发电机18的废气通入余热锅炉19以对余热锅炉19内的水进行加热，余热锅炉19通过锅炉热水管道与水箱相通。本实用新型的基本特点是：全部采用太阳能和风能两种新能源和沼气内燃机发电机组的余热作为发酵原料的加热热源，维持沼气发酵所需的恒定温度。在太阳能和风能不足时，可用余热锅炉供热水进行发酵原料的加热。优选，本技术还包括控制系统，在电加热器回水管或电加热器出水管上设置有电加热器电磁阀，在锅炉热水管道上设置锅炉电磁阀，控制系统的输出接电加热器电磁阀和锅炉电磁阀。
上述的发酵罐加热系统，它还包括控制系统，在电加热器回水管或电加热器出水管上设置有电加热器电磁阀，控制系统的输出接电加热器电磁阀。
上述的发酵罐加热系统，太阳能加热系统21还包括换热器2，太阳能集热器1的收集的热量通过换热器与水箱内的水进行热交换。最好，水箱通过换热器出水管、换热器回水管分别与换热器相通。优选，本技术还包括控制系统，在换热器出水管或换热器回水管上设置有换热器电磁阀，控制系统的输出接换热器电磁阀。
附图说明
图1是沼气发电工程中厌氧发酵罐冗余组合式加热系统组成示意图。
图中：1、太阳能集热器，2、换热器，3、换热器回水管，4、循环泵，5、水箱，6、换热器电磁阀，7、风力发电机，8、导线，9、蓄电池，10、逆变器，11、电加热器，12、电加热器回水管，13、电加热器出水管，14、进料预热装置，15、厌氧发酵罐，16、加热盘管，17、输气管，18、沼气内燃机（沼气发电机），19、余热锅炉，20、锅炉热水管道，21、太阳能加热系统，22、风力发电加热系统，23、内燃机发电机组余热利用系统（余热加热系统），24、控制系统，25、电加热器电磁阀，26、锅炉电磁阀，27、换热器出水管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方案进行描述。
参见图1所示的沼气发电工程中发酵罐冗余组合式加热系统包括由太阳能集热器1、换热器2、换热器回水管3、换热器出水管27、集热器进管28、集热器出管29、循环泵4和水箱5组成的太阳能加热系统21。换热器回水管3两端分别连接换热器2进水口和水箱5出水口。
风力发电机7、导线8、蓄电池9、逆变器10和电加热器11等构成风力发电加热系统22。电加热器回水管12两端分别连接电加热器11入水口和水箱5出水口，电加热器11的出水管13两端分别连接电加热器11的出水口和水箱5的进水口。
水箱5的热水出口分别与进料预热装置14的进水口、厌氧发酵罐内的加热盘管16的进水口相通，进料预热装置的出水口、加热盘管的出水口分别与水箱5的冷水进口相通。进料预热装置14的出水口还与厌氧发酵罐相通。
由沼气内燃机发电机组18、余热锅炉19等构成内燃机发电机组余热利用系统23。
沼气发电工程中发酵罐冗余组合式加热系统工作时，太阳能集热器1将收集到的热量通过换热器2存储到水箱内；沼气发电机（沼气内燃机）的排气在余热锅炉中放热对水进行加热；风力发电机7产生的电能通过导线8存储到蓄电池9内，根据需求通过逆变器10将直流电转换为交流电作为电加热器11的电源，电加热器11加热水箱5内的水，水箱内的热水送到原料预热装置14和厌氧发酵罐15中加热盘管16，全天候加热发酵罐15内的发酵原料。在冬季或夜间阳光不足时，可关闭换热器回水管3上的换热器电磁阀6；阳光充足时，可关闭电加热器回水管12上的电加热器电磁阀25；风力发电机7发出的电能存储到蓄电池9内备用。当阳光和风力都不足时，可打开余热锅炉19热水输送管道（锅炉热水管道）上的锅炉电磁阀26，直接将热水送入水箱5。太阳能集热、风力发电和内燃机余热利用系统形成了沼气发电工程中发酵罐冗余组合式加热系统中的三个加热子系统，其中各电磁阀控制全部并入控制系统24，通过控制系统，可根据实际运行工况单独使用某一个加热子系统对发酵原料进行加热和保温，也可以组合相关的不同加热子系统进行发酵原料的加热，使沼气发电工程实现全年对外供能恒定不变，既充分保证了发酵罐的恒温加热要求，又可常年实现沼气发电工程中自行加热发酵原料，降低发酵原料加热能耗，提高发酵罐的容积利用率，实现能量的合理利用，本实用新型具有系统组态简单可靠、运行与操作简便、可靠性和经济性高等特点。
本实用新型的基本特点是：全部采用太阳能和风能两种新能源和沼气内燃机发电机组的余热作为发酵原料的加热热源，维持沼气发酵所需的恒定温度。在太阳能和风能不足时，可用余热锅炉供热水进行发酵原料的加热。在换热器回水管、电加热器回水管和锅炉热水管道上安装电磁阀，接入控制系统，以简单的操作实现单一加热子系统运行，或多个加热子系统组合运行，实现能量的合理利用。太阳能集热加热、风力发电加热和余热锅炉供热是三个独立的子系统，可根据实际运行工况单独使用某一个加热子系统对发酵原料进行加热和保温，也可以组合相关的不同加热子系统进行发酵原料的加热，通过控制系统对它们进行简单的切换便可实现沼气发电工程实现全年对外供能恒定不变。本实用新型具有系统组态简单可靠、运行与操作简便、可靠性和经济性高等特点。利用了太阳能、风能两种清洁的新能源的同时，还利用沼气内燃机发电机组的余热，具有耗能低，系统运行可靠性和经济性高的特点。

Claims (7)

1.沼气发电工程中发酵罐加热系统，包括由水箱（5）、收集太阳能以对水箱内的水进行加热的太阳能集热器（1）构成的太阳能加热系统（21）和由风力发电机（7）、对风力发电机发出的电能进行存储的蓄电池（9）、将蓄电池的直流电转换成交流电的逆变器（10）和与逆变器的输出电连接的电加热器（11）构成的风力发电加热系统（22）；其特征是：水箱（5）的热水出口分别与进料预热装置的进水口、厌氧发酵罐内的加热盘管的进水口相通，进料预热装置的出水口、加热盘管的出水口分别与水箱（5）的冷水进口相通；电加热器的进水口和出水口分别通过电加热器回水管和电加热器出水管与水箱的出水口、进水口相通。
2.如权利要求1所述的发酵罐加热系统，其特征是：它包括由沼气发电机（18）、余热锅炉（19）构成的余热加热系统（23）；厌氧发酵罐的顶端通过输气管与沼气发电机（18）的燃气入口相通，沼气发电机（18）的废气通入余热锅炉（19）以对余热锅炉（19）内的水进行加热，余热锅炉（19）通过锅炉热水管道与水箱相通。
3.如权利要求2所述的发酵罐加热系统，其特征是：它还包括控制系统，在电加热器回水管或电加热器出水管上设置有电加热器电磁阀，在锅炉热水管道上设置锅炉电磁阀，控制系统的输出接电加热器电磁阀和锅炉电磁阀。
4.如权利要求1所述的发酵罐加热系统，其特征是：它还包括控制系统，在电加热器回水管或电加热器出水管上设置有电加热器电磁阀，控制系统的输出接电加热器电磁阀。
5.如权利要求1所述的发酵罐加热系统，其特征是：太阳能加热系统（21）还包括换热器（2），太阳能集热器（1）的收集的热量通过换热器与水箱内的水进行热交换。
6.如权利要求5所述的发酵罐加热系统，其特征是：水箱通过换热器出水管、换热器回水管分别与换热器相通。
7.如权利要求6所述的发酵罐加热系统，其特征是：它还包括控制系统，在换热器出水管或换热器回水管上设置有换热器电磁阀，控制系统的输出接换热器电磁阀。
CN2012200219439U 2012-01-18 2012-01-18 沼气发电工程中发酵罐加热系统 Expired - Fee Related CN202465683U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012200219439U CN202465683U (zh) 2012-01-18 2012-01-18 沼气发电工程中发酵罐加热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012200219439U CN202465683U (zh) 2012-01-18 2012-01-18 沼气发电工程中发酵罐加热系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202465683U true CN202465683U (zh) 2012-10-03

Family

ID=46913861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012200219439U Expired - Fee Related CN202465683U (zh) 2012-01-18 2012-01-18 沼气发电工程中发酵罐加热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202465683U (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103045465A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 南京评宇环境工程有限公司 一种高效秸秆沼气发酵装置
CN103952292A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 杨合长 可再生能源制备系统
CN107475107A (zh) * 2017-09-20 2017-12-15 诺威尔（天津）能源装备股份有限公司 一种沼气工程原料风电加热装置
CN109899864A (zh) * 2019-04-02 2019-06-18 北京工业大学 一种村镇清洁供暖供气系统
CN109988713A (zh) * 2019-03-20 2019-07-09 昆明理工大学 生物能源保温供热的沼气厌氧发酵罐系统及使用方法
CN110004036A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 沈阳明晔能源科技股份有限公司 一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统
CN115369010A (zh) * 2022-09-01 2022-11-22 临沂大学 一种沼气和太阳能两用发电系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103045465A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 南京评宇环境工程有限公司 一种高效秸秆沼气发酵装置
CN103952292A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 杨合长 可再生能源制备系统
CN107475107A (zh) * 2017-09-20 2017-12-15 诺威尔（天津）能源装备股份有限公司 一种沼气工程原料风电加热装置
CN109988713A (zh) * 2019-03-20 2019-07-09 昆明理工大学 生物能源保温供热的沼气厌氧发酵罐系统及使用方法
CN109899864A (zh) * 2019-04-02 2019-06-18 北京工业大学 一种村镇清洁供暖供气系统
CN110004036A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 沈阳明晔能源科技股份有限公司 一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统
CN115369010A (zh) * 2022-09-01 2022-11-22 临沂大学 一种沼气和太阳能两用发电系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Hybrid solar-assisted combined cooling, heating, and power systems: A review
Guo et al. A review on the utilization of hybrid renewable energy
CN202465683U (zh) 沼气发电工程中发酵罐加热系统
CN101994569B (zh) 生物质能与太阳能分布式能源综合利用系统
CN205356219U (zh) 一种风光气储互补的热电联产系统
CN101949369B (zh) 低温太阳能-生物质能热电联供系统
CN201748521U (zh) 太阳能/沼气联合采暖系统
CN102562504A (zh) 一种风能太阳能联合蓄能发电系统
CN102926955A (zh) 一种独立分布式可再生能源综合利用系统
CN201757455U (zh) 风力发电供电供热系统
CN105429173B (zh) 一种基于燃料电池与风能的分布式能源系统
CN106287903B (zh) 北方冬季多能互补热泵供暖系统
CN201844571U (zh) 光电光热互补太阳光能利用系统
CN202209812U (zh) 光热太阳能辅助的冷、热、电三联供系统
CN202100400U (zh) 太阳能与生物质燃料锅炉联合发电供热系统
CN101560465A (zh) 北方沼气厌氧发酵联合加热系统
CN205260236U (zh) 一种微型可再生能源高效利用的热电联产系统
CN116951536A (zh) 适用于荒漠绿洲城镇的综合能源微网系统及其运行方法
CN201246193Y (zh) 利用太阳能及空气热能提取技术蓄热发电的装置
CN201221804Y (zh) 集中供热装置
CN102373974A (zh) 太阳能与生物质联合发电系统
CN203548082U (zh) 一种太阳能与生物质能多级热利用装置
CN203419923U (zh) 太阳能及沼气联合加热的余热回收型沼气生成系统
CN216038840U (zh) 一种太阳能用于污水处理厂的综合能源利用系统
CN113623031A (zh) 一种基于生物质的电热气肥多联产综合能源系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121003

Termination date: 20150118

EXPY Termination of patent right or utility model