CN210030681U - 秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，包括沼气发酵装置、内燃机发电机组、余热利用装置、生活用水系统和高压并网系统。该秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统通过内燃机发电机组利用沼气发电，并利用内燃机发电机组的管套水和废气余热对沼气发酵装置进行温度调节，极大的降低了沼气发酵装置本身对电能的消耗；进一步，沼气生产过程沼液全部回流进入水解池，无沼液外排，一方面避免了沼液外排造成的环境问题，另一方面减少了生产用水的消耗，降低资源成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及沼气发酵工程，具体的说，涉及了秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统。
背景技术
农作物秸秆是农业生产过程中数量最大副产品，是一种可持续性的资源，秸秆厌氧消化不仅可以减少秸秆对环境的污染还能产生沼气用于人们生产生活。在国家和地方大力支持下秸秆沼气工程得到了迅速的发展。目前秸秆沼气沼气过程中所出现的问题主要有：厌氧消化的沼液处理难度大，沼液中COD含量高，无法直排。同时，秸秆在水解酸化和厌氧过程中，由于需要维持反应温度，需要采用沼气锅炉生产热水，需要布设冷水塔为沼液降温。一般大型沼气工程中，增温用沼气锅炉所消耗的沼气量约为所产沼气总量的16-20%，造成沼气工程的收入降低；而且为降温所布设的冷水塔采用大功率电机带动风扇冷却降温，效率低耗电量大。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，包括沼气发酵装置、内燃机发电机组、余热利用装置、生活用水系统和高压并网系统；
所述沼气发酵装置为所述内燃机发电机组供气发电，所述高压并网系统将所述内燃机发电机组产生的电能并入国家电网，所述余热利用装置包括烟气型溴化锂冷水机组和换热器，
所述内燃机发电机组的烟气出口分别连通所述烟气型溴化锂冷水机组和所述换热器，所述内燃机发电机组的管套水出口也连通所述换热器，所述烟气型溴化锂冷水机组和所述换热器分别为所述沼气发酵装置提供加热介质和冷却介质，所述换热器的出水口还连通所述生活用水系统的进水口。
基于上述，所述沼气发酵装置包括上料机、水解池和发酵罐、沼液暂存池、固液分离器、沼液池，所述上料机连通所述水解池的进料口，所述水解池的出料口连通所述发酵罐的进料口，所述发酵罐的出料口连通所述沼液暂存池进料口，所述沼液暂存池连通所述固液分离器，所述固液分离器的固体出口连通有机肥加工车间，所述固液分离器的液体出口连通所述沼液池，所述沼液池的出料口连通所述水解池的进料口，所述烟气型溴化锂冷水机组为所述沼液池提供冷却介质，所述换热器分别为所述水解池和所述发酵罐提供加热介质。
基于上述，所述换热器包括板式换热器和烟气型余热锅炉，所述内燃机发电机组的管套水出口连接所述板式换热器和所述生活用水系统的进水口，所述内燃机发电机组的烟气出口连接所述烟气型余热锅炉的进气口，所述烟气型余热锅炉的出水口还连接所述板式换热器的进水口。
基于上述，所述生活用水系统还包括太阳能热水器。
基于上述，秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统还包括分别与所述太阳能热水器的进水口、所述换热器的冷却水入口、所述内燃机发电机组的管套水入口连接的软化水装置。
基于上述，所述沼气发酵装置还包括分别设置于水解池、发酵罐、沼液暂存池和固液分离器之间的物料输送泵。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统通过内燃机发电机组利用沼气发电，并利用内燃机发电机组的管套水和废气余热对沼气发酵装置进行温度调节，极大的降低了沼气发酵装置本身对电能的消耗；进一步，沼气生产过程沼液全部回流进入水解池，无沼液外排，一方面避免了沼液外排造成的环境问题，另一方面减少了生产用水的消耗，降低资源成本。
附图说明
图1是本实用新型秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统的结构示意图。
图中：1.上料机；2-1.物料输送泵；2-2.物料输送泵；2-3.物料输送泵；2-4. 物料输送泵；3.水解池；4.厌氧罐；5.沼液暂存池；6.沼液池；7.有机肥加工车间；8.太阳能热水器；9.内燃机发电机组；10.烟气型余热锅炉；11.软化水装置；12.烟气型溴化锂冷水机组；13.固液分离器；14.综合办公用房；15.板式换热器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，包括沼气发酵装置、内燃机发电机组9、余热利用装置、生活用水系统和高压并网系统；所述沼气发酵装置为所述内燃机发电机组9供气发电，所述高压并网系统将所述内燃机发电机组9产生的电能并入国家电网，所述余热利用装置包括烟气型溴化锂冷水机组12和换热器，所述内燃机发电机组9的烟气出口分别连通所述烟气型溴化锂冷水机组12和所述换热器，所述内燃机发电机组9的管套水出口也连通所述换热器，所述烟气型溴化锂冷水机组12和所述换热器分别为所述沼气发酵装置提供加热介质和冷却介质，所述换热器的出水口还连通所述生活用水系统的进水口。
使用时，内燃机发电机组为24 h不间断运行，利用其排烟尾气和发动机缸套水余热，经过换热器进行热交换，热水对沼气发酵装置中物料进行增温保温。利用内燃机发电机组排出的部分废气经烟气型溴化锂冷水机组，转化为冷水，冷水对沼气发酵装置中沼液进行降温。沼气发酵装置产生的沼气进入内燃机发电机组进行发电，通过高压并网系统经升压至10.5KV，并入国家电网。
具体的，所述沼气发酵装置包括上料机1、水解池3和发酵罐4、沼液暂存池5、固液分离器13、沼液池6，所述上料机1连通所述水解池3的进料口，所述水解池3的出料口连通所述发酵罐4的进料口，所述发酵罐4的出料口连通所述沼液暂存池3进料口，所述沼液暂存池3连通所述固液分离器13，所述固液分离器的固体出口连通有机肥加工车间7，所述固液分离器13的液体出口连通所述沼液池6，所述沼液池6的出料口连通所述水解池3的进料口，厌氧反应产生的沼液经过固液分离后，固体部分进入有机肥加工车间，生产固体有机肥，液态部分在降温后全部回流至水解池中，作为水解池混合原料，平衡水解池中的TS浓度。所述烟气型溴化锂冷水机组12为所述沼液池3提供冷却介质，所述换热器分别为所述水解池3和所述发酵罐4提供加热介质。
进一步，所述换热器包括板式换热器15和烟气型余热锅炉10，所述内燃机发电机组9的管套水出口连接所述板式换热器15的进水口，所述内燃机发电机组的9烟气出口连接所述烟气型余热锅炉10的进气口，所述烟气型余热锅炉10的出水口还连接所述板式换热器9和所述生活用水系统的进水口。具体的，内燃机发电机组排烟尾气温度一般在600℃以上，内燃机发电机缸套水出水温度在95-98℃之间。烟气通过烟气型余热锅炉进行余热利用，烟气型余热锅炉排烟温度一般为120℃，出水温度为90-95℃；内燃机发电机缸套水和烟气型余热锅炉出水供应生活用水系统，或是经板式热交换器后，水温降到50-60℃，供应沼气发酵装置使用。
进一步，所述生活用水系统主要供应生活用水，例如：为综合办公用房14供应生活热水，所述生活用水系统还包括太阳能热水器8作为补充热源。综合办公用房14的房顶为向阳的斜坡状，坡度为15-20°，太阳能热水器8的太阳能电池板设置于综合办公用房14的房顶。
进一步，该秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统还包括分别与所述太阳能热水器的进水口、所述换热器的冷却水入口、所述内燃机发电机组的管套水入口连接的软化水装置。
进一步，所述沼气发酵装置还包括分别设置于水解池、发酵罐、沼液暂存池和固液分离器之间的物料输送泵，见图1中2-1到2-4。
所述内燃机发电机组、所述高压并网系统、所述烟气型溴化锂冷水机组等的结构和安装方式对本领域的技术人员而言，从本技术领域或与本技术领域相关的技术领域，是容易获得的设备，不需要付出创造性劳动，在此不再赘述。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：包括沼气发酵装置、内燃机发电机组、余热利用装置、生活用水系统和高压并网系统；
所述沼气发酵装置为所述内燃机发电机组供气发电，所述高压并网系统将所述内燃机发电机组产生的电能并入国家电网，所述余热利用装置包括烟气型溴化锂冷水机组和换热器；
所述内燃机发电机组的烟气出口分别连通所述烟气型溴化锂冷水机组和所述换热器，所述内燃机发电机组的管套水出口也连通所述换热器，所述烟气型溴化锂冷水机组和所述换热器分别为所述沼气发酵装置提供加热介质和冷却介质，所述换热器的出水口还连通所述生活用水系统的进水口。
2.根据权利要求1所述的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：所述沼气发酵装置包括上料机、水解池和发酵罐、沼液暂存池、固液分离器、沼液池，所述上料机连通所述水解池的进料口，所述水解池的出料口连通所述发酵罐的进料口，所述发酵罐的出料口连通所述沼液暂存池进料口，所述沼液暂存池连通所述固液分离器，所述固液分离器的固体出口连通有机肥加工车间，所述固液分离器的液体出口连通所述沼液池，所述沼液池的出料口连通所述水解池的进料口，所述烟气型溴化锂冷水机组为所述沼液池提供冷却介质，所述换热器分别为所述水解池和所述发酵罐提供加热介质。
3.根据权利要求1或2所述的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：所述换热器包括板式换热器和烟气型余热锅炉，所述内燃机发电机组的管套水出口连接所述板式换热器和所述生活用水系统的进水口，所述内燃机发电机组的烟气出口连接所述烟气型余热锅炉的进气口，所述烟气型余热锅炉的出水口还连接所述板式换热器的进水口。
4.根据权利要求3所述的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：所述生活用水系统包括太阳能热水器。
5.根据权利要求4所述的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：还包括分别与所述太阳能热水器的进水口、所述换热器的冷却水入口、所述内燃机发电机组的管套水入口连接的软化水装置。
6.根据权利要求2所述的秸秆厌氧发酵工程能源综合利用系统，其特征在于：所述沼气发酵装置还包括分别设置于水解池、发酵罐、沼液暂存池和固液分离器之间的物料输送泵。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113444618A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-28 | 华北理工大学 | 钢铁余热沼气池保温与沼气加热炉供燃料系统及处理方法 |
| ES2888900A1 (es) * | 2020-06-30 | 2022-01-10 | Div De Inversiones Agricolas Y Ganaderas Sl | Digestor, planta y procedimiento de producción de biogás |
| CN115124208A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-30 | 北京碳寻科技有限公司 | 一种生态友好有机循环的农业生产系统 |
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