[发明专利]一种沼气工程余热利用装置及其方法

说明书

本发明公开一种沼气工程余热利用装置及其方法，包括发酵罐、沼气发电机、余热锅炉和余热换热器，所述沼气发电机的烟道出口连接到余热锅炉的入口，所述余热锅炉用于回收沼气发电机排气中的热量；沼气发电机烟道出口还通过烟气旁路管道阀门与余热换热器的输入端连接，发酵罐通过热水循环泵与余热换热器的输入端连接，余热换热器的输出端与发酵罐的输入端相连。本发明无需配置热水储罐，降低工程造价，提高烟气余热利用率。

技术领域

本发明涉及沼气工程技术领域，具体的涉及一种沼气工程余热利用装置及其方法。

背景技术

目前在世界范围内，石油、天然气、煤炭等化石燃料日益紧缺， 由于化石燃料的不可再生性，各国都在积极寻找和研究替代性能源。 与化石能源相比，生物质能源具有十分明显的优势，是一种集环保效益和经济效益于一体的可再生能源形式。同时，中国经济的快速发展也带来了严重的环境问题，改善生态环境，实现经济的可持续发展是中国未来发展的政策重点。生物质废弃物排放造成的水体污染和土地污染已经严重制约我国经济可持续发展，工业生物质废弃物燃气化利用技术的规模化符合国家重大需求和社会经济发展需要，其发展对生态环境治理，改善健康卫生条件，实现废物资源化利用，提升环保装备制造业整体水平，统筹城乡一体化发展等均具有重要意义。

目前沼气工程配套的沼气发电机组也配套了余热锅炉回收机组排气中热量，余热锅炉将汽水分离器的饱和水加热为汽水混合物回到汽水分离器进行汽水分离产生1.0MPa的饱和蒸汽量蒸汽供给热用户。发酵罐正常运行需要大量的70℃左右的热水，而且用热水时间和用量随罐内进出料的情况变化，所以厌氧发酵系统配置了大型的热水储罐。热水储罐内的热水由蒸汽换热器制取，并根据热储罐温控系统控制蒸汽换热器的运行和停止。

上述现有技术存在下列缺点：

（1）沼气工程内需要配置单独的蒸汽换热器，余热利用率低，且增加工程造价；

（2）沼气工程需要配置大型的热水储罐，造价高，占地面积大，维护使用较复杂。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种沼气工程余热利用装置及其方法，无需配置热水储罐，降低工程造价，提高烟气余热利用率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种沼气工程余热利用装置，包括发酵罐、沼气发电机、余热锅炉和余热换热器，所述沼气发电机的烟道出口与余热换热器的输入端连接，所述发酵罐的热水出口与所述余热换热器的输入端连接，所述余热换热器的输出端与发酵罐的输入端相连。

优选的，所述沼气发电机的烟道出口通过烟气旁路管道阀门与余热换热器的输入端连接，所述发酵罐通过热水循环泵与余热换热器的输入端连接。

优选的，所述余热锅炉的输入端与所述沼气发电机的烟道出口相连。

本发明还公开了一种沼气工程余热利用方法，包括发酵罐和沼气发电机，在所述沼气发电机的烟道出口增设烟气旁路管道，烟气旁路管道和发酵罐的热水出口同时连接一套余热换热器，所述余热换热器的输出端与发酵罐的输入端相连；当发酵罐需要用热水时，沼气发电机的烟气通过烟气旁路管道进入余热换热器，发酵罐的热水通过热水出口也进入余热换热器与沼气发电机的烟气直接换热，生成热水后返回发酵罐内。

优选的，所述余热锅炉的输入端与所述沼气发电机的烟道出口相连；当发酵罐不需要热水加热时，烟道气全部进入余热锅炉制取蒸汽。

本发明在大中型沼气工程中引入余热换热器，采用快装模块化余热利用技术，不但大大提升了沼气工程整体技术水平，而且是一种解决发酵罐升温保温、耗费能源问题的一种途径和切实可行的方法。