[发明专利]一种家用沼气热电联产装置

说明书

本发明提供一种家用沼气热电联产装置，该装置包括：第一燃烧室、热声发动机和双向透平发电装置；第一燃烧室用于燃烧可燃气体获得热量，在第一燃烧室内部设置采热装置，采热装置通过热桥与热声发动机相连，热声发动机与双向透平发电装置相结合构成热声发电装置，热声发动机同时与水路相接触连接。本发明提供的一种家用沼气热电联产装置，通过设置采用双向透平发电的热声发电装置，结构简单，运行可靠，整机成本低，同时对热声发动机的余热加以利用，热效率可得到进一步提高，热声发电的规模可根据实际需要灵活设计，适合小中户型的家用系统。

技术领域

本发明涉及新能源应用技术领域，更具体地，涉及一种家用沼气热电联产装置。

背景技术

可再生能源是实现可持续发展的重要能源，沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废物(如粪便、秸秆、城市垃圾、污水等)，经厌氧发酵处理产生的沼气，将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，它是一种有效利用沼气的重要方式。目前，家用沼气的用户量巨大，约2亿农户有40％左右使用家用沼气池。如果能把沼气稍加处理加以利用，每年将会节约上百亿的建设资金以及上千万吨的煤。同时利用可再生能源发电，也能为能源安全和环境保护提供有力的保障。

目前，沼气发电所采用的的沼气内燃机分为两类，即双燃料式和全烧式。双燃料式采用柴油加沼气双燃料，通过压燃少量柴油以点燃沼气进行燃烧发电。其缺点在于系统复杂，必须同时具有供油和供气两套装置，大大增加了成本，不适用于分散性农户沼气发电。全烧式采用点燃式汽油机，全烧沼气，功率小，效率低，同时其电子调速系统也大大增加了成本。

中国专利CN201215037X公开了一种家用沼气发电装置，如图1所示，它包括气体混合装置11，内燃发动机12，气体增压储存装置，发电机13，整机系统庞大，建造成本高，维护难度大。中国专利CN202883023U公开了一种沼气发电装置，如图2所示，包括气水分离器21，脱硫塔22，凝水器23，加压储气罐24，沼气发电系统25，整个系统复杂性高，不易于操作，不适合小中户型的家庭利用。中国专利CN201778847U公开了一种沼气发电装置，如图3所示，包括沼气池，加压储气箱，汽轮机及其该汽轮机传动连接的发电机，发电机与变压器相连，系统简单易于操作，但是采用的汽轮机及其相应的发电机，仍然具有较高成本，且该系统的热能利用率仍较低。

现有的沼气发电装置大多存在热能利用率低、设备复杂、成本高以及不适合小中户型家庭利用的问题。

发明内容

本发明提供一种克服现有的沼气发电装置大多存在热能利用率低、设备复杂、成本高以及不适合小中户型家庭利用的问题或者至少部分地解决上述问题的一种家用沼气热电联产装置。

根据本发明，提供一种家用沼气热电联产装置，该装置包括：第一燃烧室、热声发动机和双向透平发电装置；所述第一燃烧室用于燃烧可燃气体获得热量，在所述第一燃烧室内部设置采热装置，所述采热装置通过热桥与所述热声发动机相连，所述热声发动机与所述双向透平发电装置相连且二者结合构成热声发电装置，所述热声发动机同时与水路相接触连接。

在上述方案的基础上，一种家用沼气热电联产装置还包括：第二燃烧室；所述第二燃烧室用于燃烧可燃气体，在所述第二燃烧室内设置换热装置，所述换热装置与所述水路相连，所述水路中的水流经所述换热装置。

在上述方案的基础上，一种家用沼气热电联产装置还包括：净化装置和储气罐；所述净化装置的一端与沼气抽气泵的一端相连，所述沼气抽气泵的另一端与沼气源相连，所述净化装置的另一端通过输气管路与所述储气罐相连，所述储气罐通过第一沼气调节阀与所述第一燃烧室相连，所述储气罐通过第二沼气调节阀与所述第二燃烧室相连，所述第一燃烧室与第一空气调节阀相连，所述第二燃烧室与第二空气调节阀相连。