CN208517385U - 一种用于沼气发电的前处理线 - Google Patents

Abstract

一种用于沼气发电的前处理线，它包括发酵液预处理系统，沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，发酵液预处理系统包括：调配池(1)、一级除沙池(2)、过滤装置(3)、二级除沙池(4)和均质池(5)，调配池(1)内设置潜水泵，一级除沙池(2)包括池体和进料斗，池体内设置搅拌叶片，进料斗的出口与池体内相通，过滤装置(3)包括槽钢和格栅网；优点是：本系统在使用过程中，过滤效果好，可极大的提高使用率。

Description

一种用于沼气发电的前处理线

技术领域

本实用新型涉及沼气发电领域，具体涉及一种用于沼气发电的前处理线。

背景技术

目前，沼气是一种可再生的清洁能源，自然产生的沼气主要包括甲烷和二氧化碳，处理后用作能源的沼气组分为50-80%甲烷、<1%氢气、1-3%一氧化碳及≦0.4%氧气，因而其热值较高，在北方地区经常作为家庭做饭、烧菜、煮水等的能源。除此以外，为了进一步有效地利用沼气，提高沼气的经济效益，目前人们还使用沼气进行发电。与其它燃气相比，沼气抗爆性能较好，但是当其中的甲烷含量超标或者氧含量过高时会引起爆炸等安全事故，且其中含有硫化氢等杂质会在发电时产生污染、导致发电机工作不稳定。如何设置一种用于沼气发电的前处理线，完善发电之前的沼气预处理工艺，去除沼气中的污染性杂质，并改善发电系统的安全性，提高发电效率，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种用于沼气发电的前处理线。

本实用新型它包括发酵液预处理系统，沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，

发酵液预处理系统包括：调配池1、一级除沙池2、过滤装置3、二级除沙池4和均质池5，调配池1内设置潜水泵，一级除沙池2包括池体和进料斗，池体内设置搅拌叶片，进料斗的出口与池体内相通，过滤装置3包括槽钢和格栅网，格栅网安装在槽钢内，并形成物料流动区域，一级除沙池2的池体出口位于过滤装置3的格栅网上方，物料流动区域的出口与二级除沙池4内相通，二级除沙池4的出口与均质池5内相通，

沼气发酵罐系统包括：一级厌氧发酵罐31、一级发酵液内循环泵32、一级厌氧换热器33、一级发酵液出料泵34、二级厌氧发酵罐35、二级发酵液内循环泵36、二级厌氧换热器37、二级发酵液出料泵38，所述一级厌氧发酵罐31和二级厌氧发酵罐35的罐体49的上部均设有带阀门的秸秆料进口39，所述罐体49的下部均设有带阀门的鸡粪料进口40，所述罐体49的内部还设有搅拌装置41，所述罐体49的上部略高于所述秸秆料进口39处设有高位溢流口42，高位溢流口42通过管道连通发酵液排水沟，所述罐体49的顶部设有沼气出口45，沼气出口45通过管道与沼气脱硫装置连通；所述一级厌氧发酵罐31的下部设有第一发酵液出口43和第二发酵液出口44，第一发酵液出口43通过管道连通所述一级发酵液内循环泵32的进液口，所述一级发酵液内循环泵32的出液口连通所述一级厌氧换热器33，所述一级厌氧换热器33通过管道连通至所述一级厌氧发酵罐31，以实现一级厌氧发酵罐31的内循环；所述第二发酵液出口44通过管道连通一级发酵液出料泵34，一级发酵液出料泵34通过管道与所述二级厌氧发酵罐35的秸秆料进口39和鸡粪料进口40连通，所述二级厌氧发酵罐35的下部设有第三发酵液出口46和第四发酵液出口47，第三发酵液出口46通过管道连通所述二级发酵液内循环泵36的进液口，所述二级发酵液内循环泵36的出液口通过管道连通所述二级厌氧换热器37，二级厌氧换热器37通过管道连通二级厌氧发酵罐35，以实现二级厌氧发酵罐35的内循环；所述第四发酵液出口47通过管道连通所述二级发酵液出料泵38，所述搅拌装置41包括设于罐体49上方的电机51和位于所述罐体内部且与所述电机51的旋转轴连接的搅拌桨组件52，所述搅拌桨组件52包括第一搅拌轴55、与第一搅拌轴55固接且位于罐体49上部的上桨叶部53以及与第一搅拌轴55固接且位于罐体49下部的下桨叶部54，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均为N字形结构，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均包括第一竖直部561、第二竖直部562以及两端分别与第一竖直部561上端和第二竖直部562下端固接的连接杆563，所述连接杆563的中部与所述第一搅拌轴55固接，所述第一竖直部561和第二竖直部562靠近灌体49侧壁的一侧设有多个沿竖直方向等间距设置的凸起部564，所述凸起部564包括圆锥体部565和与其底部固接并带有螺纹的螺杆部567，所述第一竖直部561和第二竖直部562上均设有与所述螺杆部567相适配的螺孔，

均质池5的出口通过泵和破碎机与一级厌氧发酵罐31的内相通，

沼气净化系统包括：缓冲罐73、沼气凝水器74、沼气脱硫塔75、沼气干燥塔76、双模气柜77、固液分离机78、沼液缓冲池79和沉淀池80，缓冲罐73包括缓冲罐体61和搅拌装置，缓冲罐体61顶部开有沼气出口，缓冲罐体61底部分别开有沼液进口和排污口，且在缓冲罐体61的沼液进口上设有进液管63，进液管63的出液口一端插入到缓冲罐体61内，缓冲罐体61内设有半球形均流网板64，半球形均流网板64位于进液管63的出液口上方，搅拌装置包括搅拌电机65、第二搅拌轴66和搅拌叶片67，搅拌电机65安装在缓冲罐体61顶部，并通过第二搅拌轴66带动搅拌叶片67在缓冲罐体61内转动，搅拌叶片67位于半球形均流网板64上方；缓冲罐体61的一侧设有暂存罐68，暂存罐68的顶部开有沼液进口，暂存罐68的底部开有排液口，缓冲罐体61的侧壁上开有溢流口，缓冲罐体61的溢流口通过U形管69和暂存罐68的沼液进口相通，U形管69的进液口位于缓冲罐体61内半球形均流网板64的下方，且在U形管69的进液端内设有过滤填料层70；暂存罐68的排液口与沼液缓冲池79内相通；发酵罐72的沼液出口与缓冲罐体61的进液管63相通，发酵罐72和缓冲罐体61的沼气出口分别与沼气凝水器74的沼气进口相通，沼气凝水器74的沼气出口与沼气脱硫塔75的沼气进口相通，沼气脱硫塔75沼气出口与沼气干燥塔76的沼气进口相通，沼气干燥塔76的沼气出口与双模气柜77的沼气进口相通；缓冲罐体61的排污口与固液分离机78的沼液进口相通，固液分离机78的沼液出口与沼液缓冲池79的沼液进口相通，固液分离机78的排污口与沉淀池80内相通，

二级发酵液出料泵38与缓冲罐73内相通，罐体49

顶部的沼气出口45与沼气凝水器74内相通。

格栅网呈倾斜状安装在槽钢上。

均质池5的出口处设置有泵8和破碎机7，且泵8和破碎机7之间设置有爆破片。

它还有螺旋除砂机，格栅网由第一格栅网和第二格栅网组成，螺旋除砂机的进口位于物料流动区域内，并位于第一格栅网下方，螺旋除砂机的出口位于第二格栅网上方。

缓冲罐体61内设有液位计71。

暂存罐68的进液口高度低于缓冲罐体61的溢流口高度。

本实用新型优点是：本系统在使用过程中，过滤效果好，可极大的提高使用率。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是搅拌装置的结构示意图；

图3是上桨叶部和下桨叶部的结构示意图；

图4是凸起部的结构示意图。

图5是缓冲罐结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型它包括发酵液预处理系统，沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，

发酵液预处理系统包括：调配池1、一级除沙池2、过滤装置3、二级除沙池4和均质池5，调配池1内设置潜水泵，一级除沙池2包括池体和进料斗，池体内设置搅拌叶片，进料斗的出口与池体内相通，过滤装置3包括槽钢和格栅网，格栅网安装在槽钢内，并形成物料流动区域，一级除沙池2的池体出口位于过滤装置3的格栅网上方，物料流动区域的出口与二级除沙池4内相通，二级除沙池4的出口与均质池5内相通，

沼气发酵罐系统包括：一级厌氧发酵罐31、一级发酵液内循环泵32、一级厌氧换热器33、一级发酵液出料泵34、二级厌氧发酵罐35、二级发酵液内循环泵36、二级厌氧换热器37、二级发酵液出料泵38，所述一级厌氧发酵罐31和二级厌氧发酵罐35的罐体49的上部均设有带阀门的秸秆料进口39，所述罐体49的下部均设有带阀门的鸡粪料进口40，所述罐体49的内部还设有搅拌装置41，所述罐体49的上部略高于所述秸秆料进口39处设有高位溢流口42，高位溢流口42通过管道连通发酵液排水沟，所述罐体49的顶部设有沼气出口45，沼气出口45通过管道与沼气脱硫装置连通；所述一级厌氧发酵罐31的下部设有第一发酵液出口43和第二发酵液出口44，第一发酵液出口43通过管道连通所述一级发酵液内循环泵32的进液口，所述一级发酵液内循环泵32的出液口连通所述一级厌氧换热器33，所述一级厌氧换热器33通过管道连通至所述一级厌氧发酵罐31，以实现一级厌氧发酵罐31的内循环；所述第二发酵液出口44通过管道连通一级发酵液出料泵34，一级发酵液出料泵34通过管道与所述二级厌氧发酵罐35的秸秆料进口39和鸡粪料进口40连通，所述二级厌氧发酵罐35的下部设有第三发酵液出口46和第四发酵液出口47，第三发酵液出口46通过管道连通所述二级发酵液内循环泵36的进液口，所述二级发酵液内循环泵36的出液口通过管道连通所述二级厌氧换热器37，二级厌氧换热器37通过管道连通二级厌氧发酵罐35，以实现二级厌氧发酵罐35的内循环；所述第四发酵液出口47通过管道连通所述二级发酵液出料泵38，所述搅拌装置41包括设于罐体49上方的电机51和位于所述罐体内部且与所述电机51的旋转轴连接的搅拌桨组件52，所述搅拌桨组件52包括第一搅拌轴55、与第一搅拌轴55固接且位于罐体49上部的上桨叶部53以及与第一搅拌轴55固接且位于罐体49下部的下桨叶部54，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均为N字形结构，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均包括第一竖直部561、第二竖直部562以及两端分别与第一竖直部561上端和第二竖直部562下端固接的连接杆563，所述连接杆563的中部与所述第一搅拌轴55固接，所述第一竖直部561和第二竖直部562靠近灌体49侧壁的一侧设有多个沿竖直方向等间距设置的凸起部564，所述凸起部564包括圆锥体部565和与其底部固接并带有螺纹的螺杆部567，所述第一竖直部561和第二竖直部562上均设有与所述螺杆部567相适配的螺孔，

均质池5的出口通过泵和破碎机与一级厌氧发酵罐31的内相通，

沼气净化系统包括：缓冲罐73、沼气凝水器74、沼气脱硫塔75、沼气干燥塔76、双模气柜77、固液分离机78、沼液缓冲池79和沉淀池80，缓冲罐73包括缓冲罐体61和搅拌装置，缓冲罐体61顶部开有沼气出口，缓冲罐体61底部分别开有沼液进口和排污口，且在缓冲罐体61的沼液进口上设有进液管63，进液管63的出液口一端插入到缓冲罐体61内，缓冲罐体61内设有半球形均流网板64，半球形均流网板64位于进液管63的出液口上方，搅拌装置包括搅拌电机65、第二搅拌轴66和搅拌叶片67，搅拌电机65安装在缓冲罐体61顶部，并通过第二搅拌轴66带动搅拌叶片67在缓冲罐体61内转动，搅拌叶片67位于半球形均流网板64上方；缓冲罐体61的一侧设有暂存罐68，暂存罐68的顶部开有沼液进口，暂存罐68的底部开有排液口，缓冲罐体61的侧壁上开有溢流口，缓冲罐体61的溢流口通过U形管69和暂存罐68的沼液进口相通，U形管69的进液口位于缓冲罐体61内半球形均流网板64的下方，且在U形管69的进液端内设有过滤填料层70；暂存罐68的排液口与沼液缓冲池79内相通；发酵罐72的沼液出口与缓冲罐体61的进液管63相通，发酵罐72和缓冲罐体61的沼气出口分别与沼气凝水器74的沼气进口相通，沼气凝水器74的沼气出口与沼气脱硫塔75的沼气进口相通，沼气脱硫塔75沼气出口与沼气干燥塔76的沼气进口相通，沼气干燥塔76的沼气出口与双模气柜77的沼气进口相通；缓冲罐体61的排污口与固液分离机78的沼液进口相通，固液分离机78的沼液出口与沼液缓冲池79的沼液进口相通，固液分离机78的排污口与沉淀池80内相通，

二级发酵液出料泵38与缓冲罐73内相通，罐体49

顶部的沼气出口45与沼气凝水器74内相通。

格栅网呈倾斜状安装在槽钢上。

均质池5的出口处设置有泵8和破碎机7，且泵8和破碎机7之间设置有爆破片。

它还有螺旋除砂机，格栅网由第一格栅网和第二格栅网组成，螺旋除砂机的进口位于物料流动区域内，并位于第一格栅网下方，螺旋除砂机的出口位于第二格栅网上方。

缓冲罐体61内设有液位计71。

暂存罐68的进液口高度低于缓冲罐体61的溢流口高度。

工作方式：原料鸡粪或秸秆首先投入进料斗在进入调配池1，调配水利用一部分回收沼液，其余利用自来水补充，调配池1内设桨式搅拌机，搅拌一定时间使物料混合均匀，搅拌均匀后打开调配池1与一级除沙池2之间的闸门，经一级除沙池2后，物料自流进入过滤装置3，秸秆机械格栅去除粪中的草等较大杂物后，二级除沙池后的发酵液进入均质池5均质稳定，然后进入螺旋泵打入一级厌氧发酵罐31进行厌氧发酵，反应罐内设顶搅拌机，使物料处于完全混状态，在碱度、温度条件下确保厌氧反应充分进行。

将秸秆粉碎加水制成秸秆料，鸡粪粉碎加水制成鸡粪料，通过秸秆料进口39和鸡粪料进口40向一级厌氧发酵罐31加料，然后进行一级发酵，定期启动搅拌装置41通过罐体49上部的上桨叶部53和罐体49下部的下桨叶部54进行搅拌，一级发酵产生的沼气通过沼气出口45输出进行后处理，一级发酵过程中通过一级发酵液内循环泵32和一级厌氧换热器33进行一级厌氧发酵罐31的内循环发酵，一级发酵完成后通过一级发酵液出料泵34将一级发酵后的发酵液输送至二级厌氧发酵罐35，在二级厌氧发酵罐35进行二级发酵，定期启动搅拌装置41通过罐体49上部的上桨叶部53和罐体49下部的下桨叶部54进行搅拌，二级发酵产生的沼气通过沼气出口45输出进行后处理，二级发酵过程中通过二级发酵液内循环泵38和二级厌氧换热器37进行二级厌氧发酵罐35的内循环发酵，二级发酵完成后通过二级发酵液出料泵38将二级发酵后的发酵液输送至缓冲罐73进行后处理，罐体49顶部的沼气出口45与沼气凝水器74内相通，

从发酵罐72内排出的沼液经发酵余液暂存罐48从进液管63进入到缓冲罐体61内后被半球形均流网板64均流打散，然后通过搅拌叶片67搅动，加快沼液中气体和液体的分离，搅动过程中位于半球形均流网板64上方的液体流动速度快于下方，方便沼液中的杂质沉淀在缓冲罐体61底部，从缓冲罐体61顶部的排气口排入到沼气凝水器74内进行净化，当缓冲罐体61内沼液的液位高于溢流口时，位于缓冲罐体61底部的沼液通过过滤填料层70过滤后排入到暂存罐68内，当液位计71显示的液位高于溢流口顶部设定高度后，代表暂存罐68内沼液装满，此时停止向缓冲罐体61内输送沼液，开启缓冲罐体61的排污口把缓冲罐体61内的沼液以及沉淀在缓冲罐体61底部的沉淀物排放到固液分离机78内进行分离，分离的杂质进入到沉淀池80内沉淀，分离的液体和暂存罐68内的沼液一起进入到沼液缓冲池79内存储，缓冲罐体61排污过程中U形管69内的沼液回流，把过滤填料层70上的杂质冲洗掉。

Claims (6)

1.一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于它包括发酵液预处理系统，沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，

发酵液预处理系统包括：调配池(1)、一级除沙池(2)、过滤装置(3)、二级除沙池(4)和均质池(5)，调配池(1)内设置潜水泵，一级除沙池(2)包括池体和进料斗，池体内设置搅拌叶片，进料斗的出口与池体内相通，过滤装置(3)包括槽钢和格栅网，格栅网安装在槽钢内，并形成物料流动区域，一级除沙池(2)的池体出口位于过滤装置(3)的格栅网上方，物料流动区域的出口与二级除沙池(4)内相通，二级除沙池(4)的出口与均质池(5)内相通，

沼气发酵罐系统包括：一级厌氧发酵罐(31)、一级发酵液内循环泵(32)、一级厌氧换热器(33)、一级发酵液出料泵(34)、二级厌氧发酵罐(35)、二级发酵液内循环泵(36)、二级厌氧换热器(37)、二级发酵液出料泵(38)，所述一级厌氧发酵罐(31)和二级厌氧发酵罐(35)的罐体(49)的上部均设有带阀门的秸秆料进口(39)，所述罐体(49)的下部均设有带阀门的鸡粪料进口(40)，所述罐体(49)的内部还设有搅拌装置(41)，所述罐体(49)的上部略高于所述秸秆料进口(39)处设有高位溢流口(42)，高位溢流口(42)通过管道连通发酵液排水沟，所述罐体(49)的顶部设有沼气出口(45)，沼气出口(45)通过管道与沼气脱硫装置连通；所述一级厌氧发酵罐(31)的下部设有第一发酵液出口(43)和第二发酵液出口(44)，第一发酵液出口(43)通过管道连通所述一级发酵液内循环泵(32)的进液口，所述一级发酵液内循环泵(32)的出液口连通所述一级厌氧换热器(33)，所述一级厌氧换热器(33)通过管道连通至所述一级厌氧发酵罐(31)，以实现一级厌氧发酵罐(31)的内循环；所述第二发酵液出口(44)通过管道连通一级发酵液出料泵(34)，一级发酵液出料泵(34)通过管道与所述二级厌氧发酵罐(35)的秸秆料进口(39)和鸡粪料进口(40)连通，所述二级厌氧发酵罐(35)的下部设有第三发酵液出口(46)和第四发酵液出口(47)，第三发酵液出口(46)通过管道连通所述二级发酵液内循环泵(36)的进液口，所述二级发酵液内循环泵(36)的出液口通过管道连通所述二级厌氧换热器(37)，二级厌氧换热器(37)通过管道连通二级厌氧发酵罐(35)，以实现二级厌氧发酵罐(35)的内循环；所述第四发酵液出口(47)通过管道连通所述二级发酵液出料泵(38)，所述搅拌装置(41)包括设于罐体(49)上方的电机(51)和位于所述罐体内部且与所述电机(51)的旋转轴连接的搅拌桨组件(52)，所述搅拌桨组件(52)包括第一搅拌轴(55)、与第一搅拌轴(55)固接且位于罐体(49)上部的上桨叶部(53)以及与第一搅拌轴(55)固接且位于罐体(49)下部的下桨叶部(54)，所述上桨叶部(53)和所述下桨叶部(54)均为N字形结构，所述上桨叶部(53)和所述下桨叶部(54)均包括第一竖直部(561)、第二竖直部(562)以及两端分别与第一竖直部(561)上端和第二竖直部(562)下端固接的连接杆(563)，所述连接杆(563)的中部与所述第一搅拌轴(55)固接，所述第一竖直部(561)和第二竖直部(562)靠近灌体(49)侧壁的一侧设有多个沿竖直方向等间距设置的凸起部(564)，所述凸起部(564)包括圆锥体部(565)和与其底部固接并带有螺纹的螺杆部(567)，所述第一竖直部(561)和第二竖直部(562)上均设有与所述螺杆部(567)相适配的螺孔，

均质池(5)的出口通过泵和破碎机与一级厌氧发酵罐(31)的内相通，

沼气净化系统包括：缓冲罐(73)、沼气凝水器(74)、沼气脱硫塔(75)、沼气干燥塔(76)、双模气柜(77)、固液分离机(78)、沼液缓冲池(79)和沉淀池(80)，缓冲罐(73)包括缓冲罐体(61)和搅拌装置，缓冲罐体(61)顶部开有沼气出口，缓冲罐体(61)底部分别开有沼液进口和排污口，且在缓冲罐体(61)的沼液进口上设有进液管(63)，进液管(63)的出液口一端插入到缓冲罐体(61)内，缓冲罐体(61)内设有半球形均流网板(64)，半球形均流网板(64)位于进液管(63)的出液口上方，搅拌装置包括搅拌电机(65)、第二搅拌轴(66)和搅拌叶片(67)，搅拌电机(65)安装在缓冲罐体(61)顶部，并通过第二搅拌轴(66)带动搅拌叶片(67)在缓冲罐体(61)内转动，搅拌叶片(67)位于半球形均流网板(64)上方；缓冲罐体(61)的一侧设有暂存罐(68)，暂存罐(68)的顶部开有沼液进口，暂存罐(68)的底部开有排液口，缓冲罐体(61)的侧壁上开有溢流口，缓冲罐体(61)的溢流口通过U形管(69)和暂存罐(68)的沼液进口相通，U形管(69)的进液口位于缓冲罐体(61)内半球形均流网板(64)的下方，且在U形管(69)的进液端内设有过滤填料层(70)；暂存罐(68)的排液口与沼液缓冲池(79)内相通；发酵罐(72)的沼液出口与缓冲罐体(61)的进液管(63)相通，发酵罐(72)和缓冲罐体(61)的沼气出口分别与沼气凝水器(74)的沼气进口相通，沼气凝水器(74)的沼气出口与沼气脱硫塔(75)的沼气进口相通，沼气脱硫塔(75)沼气出口与沼气干燥塔(76)的沼气进口相通，沼气干燥塔(76)的沼气出口与双模气柜(77)的沼气进口相通；缓冲罐体(61)的排污口与固液分离机(78)的沼液进口相通，固液分离机(78)的沼液出口与沼液缓冲池(79)的沼液进口相通，固液分离机(78)的排污口与沉淀池(80)内相通，

二级发酵液出料泵(38)与缓冲罐(73)内相通，罐体(49)

顶部的沼气出口(45)与沼气凝水器(74)内相通。

2.根据权利要求1所述的一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于：格栅网呈倾斜状安装在槽钢上。

3.根据权利要求1所述的一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于：均质池(5)的出口处设置有泵(8)和破碎机(7)，且泵(8)和破碎机(7)之间设置有爆破片。

4.根据权利要求1所述的一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于：它还有螺旋除砂机，格栅网由第一格栅网和第二格栅网组成，螺旋除砂机的进口位于物料流动区域内，并位于第一格栅网下方，螺旋除砂机的出口位于第二格栅网上方。

5.根据权利要求1所述的一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于缓冲罐体(61)内设有液位计(71)。

6.根据权利要求1所述的一种用于沼气发电的前处理线，其特征在于暂存罐(68)的进液口高度低于缓冲罐体(61)的溢流口高度。