[发明专利]一种生物质沼气发电及余热利用的方法

摘要

本发明提供一种生物质沼气发电及余热利用的方法，其中所述的工艺流程为：有机废弃物利用厌氧发酵系统产生生物质沼气；暂存于双膜气柜内，再经输送管道输送至生物质沼气预处理系统；处理后的生物质沼气进入发电机组，内燃机将生物质沼气化学能转化为机械能，再将机械能转化为电能，高温冷却系统冷却发电机组的高温部件，低温冷却系统冷却机油、增压空气及生物质沼气的加压装置；发电时产生大量热量，利用余热回收系统将热量充分回收；优点为:本发明利用生物质沼气发电，消耗大量废弃物、保护环境、减少温室气体排放，同时利用发电过程中的余热资源，产生大量的热能和电能，实现能源循环利用，带来巨大的经济和社会效益。

主权项

1.一种生物质沼气发电及余热利用的方法，包括发酵产生物质沼气、生物质沼气的预处理、利用生物质沼气发电、发电机组冷却系统、发电机组保护系统、余热回收利用系统以及控制系统，所述的发电机组保护系统包括电气保护、发动机保护及生物质沼气保护，所述的电气保护包括短路保护、紧急停车装置、发电机过电流保护装置、发电机温度保护、逆功率保护装置、欠电压保护装置、防误操作，所述的发动机保护包括超速保护、水温高报警、油温高报警、油压低保护、冷却水缺水保护、进气管设有防爆门，曲轴箱设有防爆阀，呼吸器安装导气孔，所述的生物质沼气保护包括生物质沼气浓度检测报警、生物质沼气泄漏报警；所述的控制系统包括自配电控制屏、机旁控制屏、机组控制屏，其特征在于：所述的工艺流程为：1）以农业废弃物、工业有机废弃物、餐厨垃圾及人畜粪便为原料，利用厌氧发酵系统产生生物质沼气；2）产生的生物质沼气暂存于双膜气柜内，生物质沼气经输送管道输送至生物质沼气预处理系统；生物质沼气在预处理系统中经过滤、脱水、脱硫、加压、冷却、气水分离及稳压过程，预处理后的生物质沼气输送至发电机组；生物质沼气经过滤塔隔离生物质沼气中的粉尘、杂质，保持生物质沼气相对洁净，过滤后生物质沼气中杂质总含量少于20mg/m³，杂质颗粒小于3μm；生物质沼气经脱水塔有效脱去95%游离水及部分杂质；生物质沼气经脱硫装置脱去硫化物，脱硫后硫化氢含量少于20‑50mg/m³；经预处理后的生物质沼气进发电机组前的进气温度≤40℃、压力稳定在3–5kPa；3）生物质沼气经输送管道进入发电机组后，燃气内燃机将生物质沼气的化学能转化为机械能，然后将机械能转化为电能，所产的电供给厂区生产、生活用电及并入国家电网；4）发电机组冷却系统包括高温冷却系统及低温冷却系统，高温冷却系统通过高温热交换器冷却发电机组缸套水，缸套水冷却发电机组的高温部件；低温冷却系统通过低温热交换器冷却机油冷却器和空气中间冷却器，分别冷却机油和增压空气，同时也冷却生物质沼气的加压装置；5）发电机组在发电时产生大量热量，烟气温度在550℃，利用余热回收系统将内燃机中的润滑油、中冷器、缸套水及尾气中的热量充分回收，余热回收利用系统包括高低温热交换器、烟气余热回收装置、集气器、三通、烟气阀门，水先经高低温热交换器，再到烟气余热回收装置，回收利用的热量可用于厂区设备、农村社区、粮食烘干、消毒、冬季大棚、空调制冷。