CN205774371U - 用于制备燃烧气体的设备 - Google Patents

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Abstract

在用于制备可燃气体的设备(10)中存在用于将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的分离装置(24)。根据本实用新型，设备(10)包含透平级(14)，其具有以来自于分离装置(24)的可燃气体来供给的燃烧器。在透平级(14)中存在可以加载以来自于燃烧器的热气的燃气透平。利用燃气透平产生电能或机械能。所产生的电能和/或机械能输送给分离装置(24)，以便因此将可燃气体拆分为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分。

Description

用于制备燃烧气体的设备
技术领域
本实用新型涉及用于制备可燃气体的设备，该设备带有用于将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的分离装置。
背景技术
可燃气体在此不仅理解为可燃的气体或气体混合物，亦即，其可以在与氧化剂混合的情况下放热地反应，而且还理解为包含可燃烧的组成部分的气体或气体混合物，从而在与氧气或其它氧化剂的氧化还原反应中释放热能。
开头提到的类型的设备是公知的(例如DE 100 47 264 A1)。利用这些设备例如可以提高来自于垃圾填埋场、发酵设备或净化设备的原料气体，尤其是生物原料气体的甲烷含量或者以碳氢化合物加载的形式为沼气、填埋场气体、净化气体或发酵气体的、其中存在甲烷组成部分的气体的甲烷含量，因此，这类气体可以作为燃烧气体用于运行燃气发动机。为此，在设备中存在带有半透膜的分离装置，加载以压力的原料气体输送给分离装置。膜对于所输送的原料气体中的特定的、不可燃的组成部分，例如CO2来说是可透过的。相反地，甲烷和氮气被半透膜阻挡。带有半透膜的分离装置因此将原料气体分为富气和贫气。然而，这种分离装置的运行是特别耗能的。
实用新型内容
本实用新型的任务是，提供一种用于制备可燃气体的带有用于可燃气体的分离装置的设备，该设备可以在从外部不输送或仅少量输送电能或热能的情况下运行，并且本实用新型的任务还在于，提供一种 方法，其能够在从外部不输送或仅少量输送能量的情况下将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分。
该任务通过一种用于制备可燃气体的设备解决，该设备带有用于将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的分离装置，其中，该设备具有透平级，透平级包含以来自于分离装置的可燃气体来供给的燃烧器，并且包括能够加载以来自于燃烧器的热气的燃气透平，利用燃气透平能够产生输送给分离装置的电能和/或机械能，以便将可燃气体在分离装置中拆分为至少两个气态的组成部分，其中，分离装置设计用于将可燃气体分离为富气和贫气，贫气输送给透平级中的用于产生热气的燃烧器，其中，燃烧器具有以富气来供给的先导燃烧室，先导燃烧室与加载以贫气的主燃烧室连通，并且其中，燃气透平产生废气流，为了将热量传递到一个或多个热量消耗器件上，通过与热量消耗器件热联接的热量交换器来引导废气流。
根据本实用新型的设备包含具有以来自于分离装置的可燃气体来供给的燃烧器的透平级和能以来自于燃烧器的热气来加载的燃气透平，该燃气透平产生输送给分离装置的电能或机械能，以便将可燃气体拆分为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分。
将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分能够实现的是，将在可燃气体中存储的化学能在燃烧过程中转换为热量。
本实用新型的思想尤其是，利用分离装置将可燃气体分为富气和贫气。贫气输送给透平级中的用于产生热气的燃烧器。在燃烧器中，该贫气随后与初始燃料一同转换，其中，初始燃料优选包括在分离装置中获得的富气的一部分，特别优选地由该富气的一部分所构成。
富气在此理解为可燃的气体或气体混合物，其热值Ho大于 4.2kWh/m3 N。如下的可燃的气体或气体混合物当前被称为贫气，其热值Hu相对于富气的热值明显减少，并且适用于Hu≤2.4kWh/m3 N。
本实用新型所基于的知识是，当用于产生能量所需的不同的过程步骤以如下方式进行组合，即，在单个过程步骤中出于方法技术的原因必须释放的热能、机械能或化学能转换为输送给其它过程步骤的能量形式时，由生物质产生能量尤其可以有利于改进CO2平衡。因此，本实用新型的基本思想是，将在不同的过程步骤中在由生物质产生能量时释放的废热回引到能量产生过程中。
本实用新型的思想也在于，以这种设备从原料生物气体中获得所谓的生物天然气，并且减少必须用于由有机生物质产生生物天然气的能量的量。
生物天然气在此理解为富含甲烷的气体，其从所谓的原料生物气体中获得并且具有天然气质量，从而该生物天然气可以通过天然气的传输管路来引导并且可以用作天然气的替代气体，其方法是：该生物天然气满足由德国燃气与水工业协会(DVGW)制订的对于气体成分的要求。
原料生物气体尤其是可以通过有机生物质的厌氧发酵来产生。有机生物质例如理解为生活和工业垃圾、植物和动物残渣、净化设备的有机物残渣以及可再生原料。原料生物气体中包含很大份额的甲烷(CH4)以及二氧化碳(CO2)。
为了由生物质产生原料生物气体，用于厌氧发酵的生物质首先借助碾碎和/或蒸馏和/或筛分和/或用水稀释来针对发酵过程进行处理，并且随后输送给发酵容器作为发酵基材。在发酵容器中，生物质于是在具有优选30℃≤T≤40℃的温度T的情况下，在排除空气的情况下进行细菌分解，其中，生成原料生物气体。
借助发酵产生的原料生物气体通常具有如下成分：
组成部分： 份额：
CH4 40-70％Vol
CO2 30-60％Vol
N2 0-7％Vol
O2 0-3％Vol
H2S 0-3000mg/Nm3
硫醇 0-100mg/Nm3
BTX(苯-甲苯-二甲苯) 0-500vpm
更高级的烃 0-500vpm
卤化烃 0-500vpm
氨 0-100mg/Nm3
水 饱和的
燃烧值 4-8kWh/Nm3
借助生物质发酵产生的原料生物气体的燃烧值HR通常在4kWh/Nm3≤HR≤8kWh/Nm3的范围内。
原料生物气体原则上可以以高压水洗涤的方法、变压吸附的方法和/或用于吸着二氧化碳的化学洗涤/物理洗涤的方法来制备。然而，这些方法具有如下缺点，即，在此要么对气候有害的气体，甲烷释放到环境中，并且/或者必须从外部输送大量的能量。
本实用新型的思想还在于：处于可燃气体中，尤其是生物原料气体中的污染物被热转换并且因此变得无害，并且将甲烷完全燃烧为二氧化碳和水，从而仅积累少量的一氧化碳和一氧化氮的残余。因此，相关的燃烧产物可以通过锅炉废气流释放到大气中。因此，根据本实用新型的设备可以在没有大量的甲烷和/或一氧化碳和一氧化氮排到环境中的情况下工作。
根据本实用新型，为了利用在制备可燃气体时积累的贫气，透平级中的燃烧器具有以富气供给的先导燃烧室，其与加载以贫气的主燃烧室连通。
因此，本实用新型尤其提出 的是，以如下方式执行原料生物气体的制备，即，所制备的原料生物气体具有与后置于制备级的利用过程相协调的甲烷含量。亦即，在将原料生物气体分离为富气和贫气的情况下得到的是，贫气中的甲烷浓度很小，例如≤20％Vol。然而根据本实用新型，借助力联接/热联接，包含在贫气中的化学能可以用于提供机械能、电流和有效热量，以便用于提供在从生物质产生原料生物气体的情况下或者在将原料生物气体分离为富气和贫气的情况下本身必须从外部输送的能量。
可以通过调节输送的初始燃料的燃料压力和/或贫气的燃料压力有利地影响透平级的燃烧器的热功率。例如，至少一个富气压缩机和/或贫气压缩机可以前置于燃烧器。在特定的分离装置中，尤其是在带有半透膜的分离装置中，替选或补充地可能有利的是，富气减压器和/或贫气减压器前置于燃烧器。对于燃烧器的运行有利的燃料压力在此优选在4bar与8bar之间，尤其是在5bar与7bar之间，特别优选地在5.5bar至6.5bar之间，理想地为大致6bar。
有利的是，透平级也包含与燃气透平联接的、吸入环境空气的压缩机，其压缩所吸入的空气。此外有利的是，输送给燃气透平的环境空气在有利地利用废气的废热的情况下借助加载以来自于燃气透平的废气的、形式为回收器的热量交换器来预加热。
也有利的是，燃气透平产生废气流，其为了传递热量通过与热量消耗器热耦合的热量交换器来引导。该热量消耗器例如可以是蒸汽活塞式膨胀发动机系统和/或ORC系统和/或EIFER三角过程系统和/或生物质处理装置和/或吸着式冷却机。
适当的吸着式冷却机例如在EP 0 443 468 A2中描述，因此完全参考该文献并且将其公开内容纳入到本申请中。适当的吸着式冷却机在此原则上可以构建为所谓的吸附式冷却机或所谓的吸收式冷却机。
吸收式冷却机具有流体循环回路，在该流体循环回路中，借助流体泵使工作流体运动穿过发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器。在发生器中存在由两种物质构成的、通常为液态的溶液，它们形成所谓的工质对，例如浓缩的吸水的二氧化锂溶液或吸氨的水。被吸收的流体具有冷却剂的功能，而另外的流体起用于冷却剂的溶剂的作用。如果给发生器输送热量，那么冷却剂的一部分由于较小的蒸发温度而蒸发。经由将冷却剂从溶液剩余物中释放的液体离析器使该冷却剂到达冷凝器。在冷凝器中，冷却剂输出热量，并且由此再次液化。
冷却剂随后到达蒸发器。在那里存在负压，出于该负压的原因，输送的冷却剂蒸发。冷却剂在此从载热体中抽走热量，由此出现冷却效果。在与冷却剂分开之后，溶剂被减压至吸收压力，被冷却并且输送给吸收器。由此，能够使冷却剂蒸汽在输出吸收热量的情况下容纳在吸收器中。溶剂泵将含有冷却剂的溶液再次运输回发生器。用于溶剂的循环回路因此是闭合的。吸附式冷却机中的溶剂循环回路因此作为热压缩机的一种类型来工作，其具有常规的压缩冷却机中的压缩机的技术功能。
与此相对地，在吸附式冷却机中，冷却剂从解吸器经由冷凝器和蒸发器引导至吸附器。
在解吸器中，冷却剂，例如水容纳在吸着物，例如硅胶中，并且在热量输送的情况下在那里溶解。冷却剂随后从解吸器到达冷凝器。在冷凝器中，冷却剂通过与载热体的热接触而冷却，并且在此液化。冷却剂紧接着经由连接管导引到蒸发器中，在那里，该冷却剂通过容纳载热体的热量而蒸发。随后使该冷却剂运动到吸附器中并且在那里再次在吸附物中被吸附。当解吸器排空冷却剂并且吸附器以冷却剂来填充时，吸附式冷却机被切换，以便使原来的吸收器作为解吸器运行并且使原来的解吸器作为吸收器运行等。
热量消耗器也可以提供供应到电力网络中的电能，或者提供剩余热量，其随后输送给生物质处理装置和/或用于产生原料生物气体的装置，例如发酵池。
在分离装置中，输送给分离装置的可燃气体拆分为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分。分离装置为此优选包含所谓的膜设备，其原理例如在DE 100 47 264A1中所描述，因此完全参考该文献并且将其说明书、权利要求书和附图纳入到本申请的公开内容中。
但是，将可燃气体这样拆分为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分也可以在相应的分离装置中借助过滤、冷凝、吸收、吸附和/或化学吸着实现，但也借助如下方法来实现，例如气体的高压水洗涤，变压吸附(也被称为PSA，亦即，“pressure swingadsorption”)，或者还有借助针对二氧化碳的特殊的吸收剂(例如单乙醇胺)的洗涤气体实现。
在所谓的高压水洗涤中，拆分为具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的气体以被压缩的方式在相对于水的逆流中被引入到清洗柱中。水在此吸收包含在要拆分的气体中的二氧化碳。在此充分利用的是，二氧化碳和甲烷具有不同的水溶性。处于压力下的二氧化碳比加载以压力的甲烷更大量地溶解在水中。如果其中溶解有二氧化碳的水柱上的压力减小，那么就释放二氧化碳。因此，在清洗柱中，可燃气体中的二氧化碳在5bar至15bar的运行压力且大致20℃的吸收温度的情况下在水中被吸收。因为在这些条件下，甲烷的可溶性小于二氧化碳的可溶性，所以可燃气体中的甲烷含量以该方式得到提高。带有提高的甲烷浓度的可燃气体随后可以在清洗柱的头部导出。积聚有二氧化碳的水随后在后置于清洗柱的柱中减压至大气压力。在水中溶解的二氧化碳由此再次释放。由水和二氧化碳构成的混合物随后引导至所谓的提馏机，在该提馏机中，将空气吹入到水中，以便因此产生从水中除去的空气-二氧化碳混合物。该措施能够实现的是，随后可以将水 再次输送给清洗柱，以便再次从应该被拆分的气体中接收二氧化碳。
以变压吸附法将气体拆分为具有不同的燃烧质量的气态的组成部分例如在CH692653 A5中所描述，并且为此完全参考该文献，在高压下，包含可燃的组成部分的气体中的二氧化碳和所谓的极性伴生气体中的二氧化碳在活性炭表面或分子筛表面上结合。因为甲烷气体在活性炭表面或分子筛表面上与二氧化碳和伴生气体相比明显更差地吸附，所以该措施导致可燃气体和伴生气体中的甲烷浓度的提高。在活性炭表面或分子筛表面装载有二氧化碳和伴生气体之后，加在相应的表面上的压力于是下降，从而容纳在其中的气体解吸，由此形成所谓的贫气。因此，用于分离出可燃气体的变压吸附法不是连续地工作。但其可以近似连续地执行，其方法是：多个并行联接的容器柱运行，在这些容器柱中进行变压吸附。
然而，如在DE 44 19 766 A1、DE 103 46 471 A1和DE 10 2005 010 865 A1中描述的那样，用于拆分具有不同的燃烧质量的气体的分离装置也可以构造为光合系统，在该光合系统中，在输送光能的情况下，来自于可燃气体的二氧化碳和硫化氢容纳并且存储在生物质中。为此替选或附加地，在这种分离装置中也可以设置的是，利用包含酶、碳水化合物的溶液将二氧化碳从包含可燃烧的组成部分的气体中洗出，像例如在为此完全地参考的US 2003/0143719 A1中所阐述的那样。该措施加速碳酸平衡的调节，这在吸收和解吸水中的二氧化碳时减小滞后效应。
利用根据前述任一项原理工作的分离装置尤其可能的是，将原料生物气体拆分为具有95％Vol至99％Vol的高甲烷浓度的富气组成部分和甲烷浓度比较小的贫气组成部分。
根据本实用新型，该设备也可以包含带有冷凝离析器的原料生物气体清洁级，该冷凝离析器与透平级连接，以便以该方式给用于燃烧 器的被压缩的过程空气加载以冷凝物。也有利的是，该设备具有与用于分离可燃气体的装置连通的发酵池并且(也)具有原料生物气体旁通管路，通过该原料生物气体旁通管路可以在绕过用于分离的装置的情况下给透平级中的燃烧器输送来自于发酵池的原料生物气体。
附图说明
随后，本实用新型借助在附图中以示意性的方式示出的实施例详细阐述：
图1示出用于由生物质产生生物天然气的具有分离装置的设备；
图2示出设备中的燃气透平系统；
图3示出燃气透平系统中的燃烧器；
图4示出另一替选地构建的用于使用在设备中的燃气透平系统，其带有用于给燃烧器吸入空气加载以冷凝物的装置；
图5示出用于由生物质产生生物天然气的具有原料生物气体-旁通管路的另一设备的区段；并且
图6示出具有吸着式冷却机的燃气透平系统，该燃气透平系统用于使用在用以由生物质产生生物天然气的设备中。
具体实施方式
图1所示的用于由生物质产生生物天然气的设备10包含生物气体级12，在该生物气体级中，通过有机生物质的发酵产生生物天然气，该生物气体级与透平级14连接。在透平级14中存在带有燃气透平的燃气透平系统15，该燃气透平系统以可以在生物气体级12中获得的可燃气体来运行。燃气透平系统15优选构造为所谓的微燃气透平设备，例如构造为像在WO 03/093665 A1中描述的那样的微燃气透平设备。这种微燃气透平设备包含快速运行的燃气透平，该燃气透平以比较低的燃烧室压力和燃烧室出口处的温度，在转速为例如40000U/min至100000U/min，尤其是65000U/min至80000U/min，特别优选地为70000U/min的情况下工作。设备10包括利用级16，在该利用级中，利用透平级14的废热，以便因此产生电能并且优选同时使生物气体级 12的在此余留的余热可供使用。此外，设备10包含处理级18，该处理级用于热预处理输送给生物气体级12的生物质。处理级18可以以在透平级14和利用级16中积累的废热来运行。然而原则上，根据本实用新型的设备10也可以无处理级18地实施。
生物气体级12包含优选构造为发酵池20的用于产生原料生物气体的装置。发酵池可以加载以生物质，利用运输装置(未示出)可以将该生物质从生物质贮存器(未示出)沿箭头22的方向沿着运输路径输送给发酵池，优选以如此方式将生物质输送给该发酵池。在发酵池20中，借助厌氧发酵的方法，从输送的生物质中产生原料生物气体。发酵池20与用于将原料生物气体分离为富气和贫气的分离装置24连接。分离装置24优选经由流体管路26从发酵池20中得到原料生物气体。分离装置24包括膜设备。在分离装置24中，原料生物气体例如向着膜设备的半透膜加载以压力，其方法是：该原料生物气体通过压缩机来引导。半透膜将原料生物气体分为富含甲烷的富气和具有明显较少的甲烷份额且很高的CO2份额的贫气。
通过流体管路28，富气从用于分离的分离装置24中导引至气体网络供应装置30，其包含清洁级。所产生的富气从气体网络供应装置30供应到气体网络(未示出)中作为生物天然气。来自于分离装置24的贫气也可以经由流体管路34导向气炬36。透平级14经由用于富气和贫气的流体管路34、38、40以来自于分离装置24的富气和贫气来供给。在透平级14中存在用于产生热气的燃烧器，其燃烧富气和贫气。燃气透平于是以燃烧器的热气来运行。燃气透平在此可以驱动发电机。借助发电机产生的电能于是供应到电力网络46中，该电力网络给发酵池20中、分离装置24中和气体网络供应装置30中的耗电器提供电能。电能也可以供应到电网中。
在设备10中可以设置起热量消耗器作用的蒸汽活塞式膨胀发动机系统80，其以燃气透平系统15的废热来运行。蒸汽活塞式膨胀发动 机系统80包含蒸汽活塞式膨胀发动机，其优选与用于产生电能的发电机运动联接或者可以与之运动联接。所产生的电能于是优选供应到电力网络46中。蒸汽活塞式膨胀发动机系统80的废热优选经由用于传输热量的管路系统82输送给发酵池20，以便因此调节容纳于其中的生物质的温度。此外，蒸汽活塞式膨胀发动机系统80的废热也可以输送给用于调节生物质的温度的处理装置90，该处理装置布置在设备10的处理级18中。处理装置90能够在生物质供应到发酵池20之前实现热预处理设备10中的生物质。
为了利用燃气透平系统15的废热，设备10在利用级16中还优选包含ORC系统(有机朗肯循环)82作为热量交换器，其包括发电机。此外可以设置另一构造为另外的热力循环过程系统，例如EIFER(欧洲能量研究所)三角过程系统的热量消耗器84，在该热量消耗器中，热量利用EIFER三角过程转换为机械能，以便因此同样运行发电机。ORC系统82的废热和系统84的废热在此如同蒸汽活塞式膨胀发动机系统80的废热一样输送给设备10内的发酵池20，并且供应到用于热预处理生物质的处理装置90中。在ORC系统82和系统84中产生的能量于是导入到电力网络46中。
要注意的是，在设备10的修改的实施方式中，利用级16也可以具有仅一个带有发电机的ORC系统和/或仅一个EIFER三角过程系统和/或仅一个蒸汽活塞式膨胀发动机系统或另一热力循环过程系统。此外，进一步为此替选地也可能的是，在利用级16中设置蒸汽活塞式膨胀发动机系统与ORC系统或另一热力循环过程系统的组合，或者设置仅一个蒸汽活塞式膨胀发动机系统、EIFER三角过程系统或ORC系统。
图2示出设备10内的燃气透平系统15。燃气透平系统15包含构造为微燃气透平的燃气透平48，其借助轴50与压缩机52机械式地转动联接。透平级14包括燃烧器54。在透平级14的燃烧器54中，富气和以空气来压缩的贫气燃烧，该空气通过压缩机52吸入并且通过回收 器56引导至燃烧器54。在回收器56中，吸入的压缩的贫气和吸入的压缩的空气利用烟气的废热来加热，该烟气在燃气透平48的出口侧释放。在燃烧器中产生的热气的流动能量在燃气透平48中转换为机械能，其传递至产生电能的发电机62上。在燃气透平48的出口处释放的烟气于是例如经由回收器54释放到环境中。热能也可以在后置的热量交换器中得到利用。
图3示出燃气透平系统15中的燃烧器54。燃烧器54构造为所谓的多级燃烧器。其包含带有先导燃烧室的先导级58，在该先导燃烧室中燃烧富气。燃烧器54具有带有主燃烧室的主级60，该主燃烧室与先导燃烧室连通，并且在该主燃烧室中，贫气和沿流动箭头63的方向输送的压缩的吸入空气燃烧成为热气射流，其沿流动箭头64的方向离开燃烧器54，并且燃气透平48借助该热气射流来加载。
图4示出带有原料生物气体清洁级217的如之前阐述的那样的燃气透平系统，其用于使用在用于由生物质产生生物天然气的设备中。燃气透平系统215中的相应于之前借助图2描述的燃气透平系统15中的结构组件的结构组件在图4中以参考图2提高了200的数字作为附图标记。原料生物气体清洁级217沿箭头223的方向通过气体管路得到原料生物气体，并且沿箭头225的方向经由管路输出已清洁的并且已干燥的原料生物气体。燃气透平系统215具有冷凝物供应装置219，其给借助压缩机252压缩的、通过回收器256输送给燃烧器254的吸入空气添加来自于冷凝物管路221的冷凝物，该冷凝物在原料生物气体清洁级217中析出。该措施提高燃气透平系统215中的燃气透平248的有效功率。燃烧器254在此燃烧沿箭头227、229的方向输送给该燃烧器的富气和贫气。
图5中示出用于由生物质产生天然气的另一设备310的区段。另一设备具有如下结构，其原则上相应于之前描述的用于由生物质产生生物天然气的设备10的结构。因此，功能上相同的结构组件在图5中 以参考图1提高了300的数字作为附图标记。在设备310中存在旁通管路311，通过该旁通管路可以给透平级的燃气透平系统315中的燃烧器输送原料生物气体，该原料生物气体直接从发酵池320引导出，而不经过分离过程。以该方式，在设备310的积累许多原料生物气体而在分离装置324中无法完全分为富气和贫气的运行状态中，也可以在能量方面对生物天然气的产生加以利用。
图6示出具有作为热量消耗器的吸着式冷却机系统417的另一燃气透平系统415，该燃气透平系统用于使用在由生物质产生生物天然气的设备10中。吸着式冷却机系统417包含吸着式冷却机，其以燃气透平系统415的废热来运行，该废热如以箭头419示出的那样从燃气透平系统415经由热量交换器(未示出)输送给吸着式冷却机系统417。在吸着式冷却机系统417的接头421、423上提供的高温用于处理设备10的发酵池中的生物质。在接头425上，吸着式冷却机系统417提供过程冷却，其理想地用于将湿气以冷凝物的形式从在设备的发酵池中产生的原料生物气体中离析出。
在用于制备可燃气体的设备的另一优选的实施方式中设置的是，将利用起热量消耗器作用的吸着式冷却机的过程冷却从发酵池的原料生物气体中析出的冷凝物输送给燃气透平系统中的燃烧器的吸入空气，以便因此提升该系统中的燃气透平的功率。
总之尤其得到本实用新型的如下优选特征：在用于制备可燃气体的设备10中存在用于将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的分离装置24。设备10包含透平级14，其具有以来自于分离装置24的可燃气体来供给的燃烧器54并且包括能以来自于燃烧器54的热气来加载的燃气透平48。燃气透平48产生例如输送给分离装置24的电能或机械能，以便因此将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分。
附图标记列表
10 设备
12 生物气体级
14 透平级
15 燃气透平系统
16 利用级
18 处理级
20 发酵池
22 箭头
24 分离装置
26、28 流体管路
30 气体网络供应装置
34 流体管路
36 气炬
38、40 流体管路
46 电力网络
48 燃气透平
50 轴
52 压缩机
54 燃烧器
56 回收器
58 先导级
60 主级
62 发电机
63、64 流动箭头
80 蒸汽活塞式膨胀发动机系统
82 ORC系统
84 热量消耗器(EIFER三角过程系统)
90 处理装置
124 分离装置
130 气体网络供应装置
166 压缩机
215 燃气透平系统
217 原料生物气体清洁级
219 冷凝物供应装置
221 冷凝物管路
223、225 箭头
227、229 箭头
252 压缩机
248 燃气透平
254 燃烧器
256 回收器
262 发电机
310 设备
311 旁通管路
314 透平级
320 发酵池
324 分离装置
415 燃气透平系统
417 吸着式冷却机系统
419 箭头
421、423 接头
425 接头

Claims (11)

1.一种用于制备可燃气体的设备(10)，
所述设备带有用于将可燃气体分离为至少两个具有不同的燃烧质量的气态的组成部分的分离装置，
其特征在于
透平级(14)，所述透平级包含以来自于分离装置的可燃气体来供给的燃烧器(54)，并且包括能够加载以来自于所述燃烧器(54)的热气的燃气透平(48)，利用所述燃气透平能够产生输送给所述分离装置(24)的电能和/或机械能，以便将可燃气体在所述分离装置(24)中拆分为至少两个气态的组成部分，其中，所述分离装置(24)设计用于将可燃气体分离为富气和贫气，所述贫气输送给透平级中的用于产生热气的燃烧器(54)，其中，所述燃烧器(54)具有以富气来供给的先导燃烧室，所述先导燃烧室与加载以贫气的主燃烧室连通，并且其中，所述燃气透平(48)产生废气流，为了将热量传递到一个或多个热量消耗器件上，通过与热量消耗器件热联接的热量交换器来引导所述废气流。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述透平级(14)包含与所述燃气透平(48)联接的、吸入环境空气的压缩机(52)，所述压缩机压缩所吸入的空气并且将其通过加载以来自于所述燃气透平(48)的废气的回收器(56)输送给所述燃气透平(48)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述压缩机(52)将所吸入的空气通过加载以来自于所述燃气透平(48)的废气的回收器(56)输送给所述燃气透平(48)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于至少一个前置于所述燃烧器(54)的富气压缩机和/或至少一个前置于所述燃烧器(54)的贫气压缩机。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于构造为生物质处理装置(90)的热量消耗器件。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于构造为吸着式冷却机系统(417)的热量消耗器件。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于带有冷凝物离析器的原料生物气体清洁级(217)，所述冷凝物离析器从吸着式冷却机系统(417)中得到过程冷却并且与所述透平级连接，以便给用于燃烧器的吸入空气加载以冷凝物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于构造为热力循环过程系统的热量消耗器件，所述热量消耗器件提供供应到电力网络(46)中的电能。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述热量消耗器件提供剩余热量，所述剩余热量输送给生物质处理装置(90)和/或用于产生原料生物气体的装置。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于与用于分离可燃气体的分离装置连通的发酵池(320)和原料生物气体旁通线路(311)，通过所述原料生物气体旁通线路能够在绕过所述分离装置的情况下给透平级中的燃烧器输送来自于所述发酵池(320)的原料生物气体。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于构造为蒸汽活塞式膨胀发动机系统(80)和/或ORC系统(82)的热量消耗器件，所述热量消耗器件提供供应到电力网络(46)中的电能。
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