[发明专利]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

说明书

本发明提供了一种钢铁余热沼气池增保温与加热炉供燃料系统及处理方法，其中，燃料系统包括原料储存预混池、沼气发酵装置、沼气净化装置、储气罐、换热器和加热炉；原料储存预混池、沼气发酵装置、沼气净化装置、储气罐和加热炉依次连接，加热炉内设有冷却组件，原料储存预混池内部设有换热盘管，冷却组件与换热器管道连接，换热器与换热盘管连接，换热盘管与加热炉的冷却组件连接。本发明在满足钢铁企业生产需求的基础上，既减少钢铁企业对传统能源的消耗量和余热浪费问题，又解决了沼气池增温、保温问题，提高了沼气产率，为沼气工程节能和钢铁企业的降耗提供技术条件。

技术领域

本发明属于沼气处理技术领域，尤其涉及一种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。

背景技术

沼气工程是利用厌氧微生物的作用将可降解的农业和农村有机废弃物转化为沼气和生物肥料的技术，既能实现废弃物资源化，又可提供干净、便利燃气和促进农业生态良性循环，是实现中国农业可持续发展的一个重要技术措施。

虽然我国是世界上最早研究和利用沼气的国家之一，但目前我国沼气工程以有机废物处理和沼气自用为主，一般规模比较小，而建设的大中型沼气工程都是以处理畜禽养殖场粪污及部分生活废弃物为目的。我国大型沼气工程常用工艺为完全混合式发酵工艺(CSTR)、上流式厌氧污泥床(简称UASB)和升流式固体反应器(简称USR)。适用于高浓度发酵的工艺有塞流式消化器(简称HCPF)、竖向推流式发酵工艺(VPF)和序批式固态发酵工艺等。我国在发酵工艺开发方面做了许多工作，技术相对成熟，但如何保证发酵设备的稳定运行是解决我国沼气工程技术发展困局的关键。

温度是影响沼气发酵产气率的关键因素之一，根据沼气发酵温度可分为常温发酵区1O℃～26℃，中温发酵区28℃～38℃，高温发酵区46℃～60℃。在适宜的发酵温度范围内，随温度升高，原料分解速度加快利用率增大，发酵罐承受有机负荷率变大，水力停留时间缩短。而因国家政策导致售气效益优于售电效益，国内大中型沼气工程多采用以常温或中温发酵工艺，导致发酵系统冬季效率较低，而采用外加热装置将增加生产成本，寻求低成本保温方式是提高沼气发酵稳定性的重要问题。

由于沼气工程相对规模小，又远离城镇，大量的沼气用于养殖场自身的生产、生活燃料。集中式大中型沼气工程受供气户数、居住集中程度及地质情况等问题的影响，供气管网的建设和维护费用较高，收费管理难度较大，经济效益差。如采用压缩、罐装方式进行沼气供给将增加设备投资和沼气成本。稳定的沼气销路和低成本输送是提高沼气工程经济收益的有效方式。

解决沼气高效低成本输送和沼气池低成本增温、保温问题，是沼气工程稳定运行的重要保障。

发明内容

针对现有技术，本发明提出了一种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，以解决现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

钢铁余热沼气池保温与沼气加热炉供燃料系统，包括原料储存预混池、沼气发酵装置、沼气净化装置、储气罐、换热器和加热炉；所述原料储存预混池、沼气发酵装置、沼气净化装置、储气罐和加热炉依次连接，所述加热炉内设有冷却组件，所述原料储存预混池内部设有换热盘管，所述冷却组件与换热器管道连接，所述换热器与换热盘管连接，所述换热盘管与加热炉的冷却组件连接，以实现水循环利用。

进一步地，所述冷却组件包括设置在加热炉的固定梁和步进梁，固定梁和步进梁内设有冷却水水道，所述冷却水水道分别与换热器和换热盘管连通，以实现冷却水换热循环利用，也保障了加热炉内的固定梁和步进梁的使用寿命。

进一步地，所述沼气净化装置为脱硫脱水净化装置。

进一步地，所述冷却水组件出口与换热器相连接。

进一步地，所述燃料系统还包括三通的燃气混合管道，所述燃气混合管道的其中一个入口与天然气(LNG)连通，另一个入口与储气罐的沼气连通，所述燃气混合管道的出口与加热炉连通。