一种沼气发电余热利用设备的制作方法

本实用新型涉及餐厨垃圾处理技术领域，尤其涉及一种沼气发电余热利用设备。

背景技术：

餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料和食用残余，其成分复杂，主要包括油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。随着城市化进程的不断加快，餐厨垃圾带来的环境和生态问题日益显著。

目前，国内餐厨垃圾处理主要以厌氧为主，再通过蒸煮釜中进行蒸煮，实现油和水的分层。厌氧发酵过程中会产生大量的沼气，沼气可用于发电。沼气发电时会产生大量的电能和热能，其热能可用于冬季采暖，使沼气得到综合利用，提高了能源的利用效率和综合效益。既节约了能源又保护了环境，同时也缓解了夏季的电力紧张问题，增加了供电的可靠性。

通过对沼气发电产生的高温烟气进行收集利用时，可以实现资源化利用，但其利用效益还是存在明显不足。沼气发电产生的高温烟气，其现有利用方式单一，造成资源浪费。

因此，需对其进行新一步运用，以提高其利用效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种沼气发电余热利用设备，有效减少蒸煮釜处理餐厨垃圾所需提供的热能，实现了资源的综合利用。

本实用新型的技术方案是：一种沼气发电余热利用设备包括发电机组，所述发电机组设有沼气燃烧单元，该沼气燃烧单元设有沼气进气口和沼气燃烧后的高温烟气排出口，还包括余热锅炉、板式换热器、浆料暂存池和潜泥泵，所述高温烟气排出口与余热锅炉的烟气进口连通；

所述余热锅炉内设有水管，所述水管的一端为进水口，另一端为出水口，所述出水口与板式换热器的入水口连通，板式换热器的排水口与所述进水口连通；

板式换热器的浆料入口与潜泥泵的出浆口对应设置，板式换热器的浆料出口与浆料暂存池连通；潜泥泵的进浆口与所述浆料暂存池连通。

上述方案对沼气发电产生的高温烟气进行收集，通过余热锅炉对高温烟气进行热能转换，使其加热余热锅炉内的液体温度，后续通过板式换热器等装置，加热餐厨垃圾浆液温度，从而有效减少蒸煮釜所需提供的热能，实现了资源的综合利用。

优选的，所述发电机组的高温烟气排出口与所述余热锅炉的烟气进口通过进气管道相连；

所述余热锅炉的出水口与板式换热器的入水口通过热出水管道相连；

所述板式换热器的浆料出口设一浆液出料管向所述浆料暂存池延伸，所述板式换热器的浆料入口与所述潜泥泵的出浆口通过浆液进料管相连；

所述余热锅炉的进水口与所述板式换热器的排水口通过进水管相连。

优选的，所述余热锅炉还包括与所述水管连通的汽包，所述汽包设于所述余热锅炉内。

优选的，所述水管在所述余热锅炉内竖直排列。

优选的，所述烟气进口与所述余热锅炉的出水口设于所述余热锅炉的两个相对侧；所述板式换热器的入水口与浆料入口设于所述板式换热器的两个相对侧，所述浆料出口设于板式换热器远离浆料入口的一侧。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：

一、提高了热能的利用率：以往对沼气余热利用只用于生活用水加热，而沼气发电会产生百分之四十左右的热量，造成了大量的热能未被利用而丢失，通过对浆液进行加热，提高了热能的利用率；

二、减少蒸煮釜所需提供的热能：在餐厨垃圾预处理过程中，需对浆液进行高温加热提高其油水分离率和杀死病毒等作用，通过所述沼气发电余热利用设备，加热浆液温度，从而有效减少了蒸煮釜所需提供的热能，实现了资源化利用；

三、自动化：当沼气发电产生的高温烟气经过余热锅炉时产生热水，会自动流入到板式换热器的管道中，与浆液进行热交换，无需人员对其进行管理和温度调节。

附图说明

图1为本实用新型提供的沼气发电余热利用设备的结构示意图。

附图中，1-发电机组、101-沼气进气口、102-高温烟气排出口、2-进气管道、3-水管、4-汽包、5-余热锅炉、51-烟气进口、52-进水口、53-出水口、6-热出水管道、7-板式换热器、71-排水口、72-入水口、73-浆料入口、74-浆料出口、8-浆液进料管、9-浆液暂存池、10-潜泥泵、11-浆液出料管、12-出浆口、13-进浆口。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的一种沼气发电余热利用设备包括利用沼气产生电能的发电机组1、将所述发电机组1发电产生的热气与水进行热交换反应后输出热水的余热锅炉5、及将所述余热锅炉5输出的热水与浆料暂存池9输出的浆液进行热交换的板式换热器7，加热完成后的浆液重新回到所述浆料暂存池9中。所述浆料暂存池9中的浆料通过潜泥泵10送至所述板式换热器7中。

当沼气通过发电机组进行发电时产生的高温烟气，通过余热锅炉产生热水，产生的热水经过管道流通到板式换热器中，加热其交换器内的餐厨浆液。

所述发电机组1设有沼气燃烧单元，该沼气燃烧单元设有沼气进气口101和沼气燃烧后的高温烟气排出口102。

所述余热锅炉5内竖直排列有水管3，所述水管3的一端为进水口52，另一端为出水口53，所述出水口53优选设置在余热锅炉5的右侧下端。所述余热锅炉5的左侧为烟气进口51。

所述余热锅炉5内设有与水管3连通、用于暂存水管3中部分热水的汽包4。所述汽包4设于所述余热锅炉5内的上端。所述余热锅炉5内的水管一个进水，两个出水。所述的两个出水中，一个与热出水管道6连通，一个与汽包4连通。水管3竖直自余热锅炉的左侧向右侧排列设置，便于热气与水交换后，在右侧输出热水。

所述板式换热器7的左侧设有入水口72和浆料出口74，所述板式换热器7的右侧设有排水口71和浆料入口73。

所述潜泥泵10设于所述浆料暂存池9中，其一端设有出浆口12，另一端设有进浆口13。所述潜泥泵10用于将所述浆料暂存池9中的浆料泵送至板式换热器7中。

所述发电机组1的高温烟气排出口102与所述余热锅炉5的烟气进口51通过进气管道2相连。

所述余热锅炉5的出水口53与板式换热器7的入水口72通过热出水管道6相连。

所述板式换热器7的浆料出口74设一浆液出料管11向所述浆料暂存池9延伸，即通过板式换热器7加热的浆料通过浆液出料管11回到浆料暂存池9中。所述板式换热器7的浆料入口73与所述潜泥泵10的出浆口12通过浆液进料管8相连。

所述余热锅炉5的进水口52与所述板式换热器7的排水口71通过进水管（未图示）相连。

本实用新型提供的沼气发电余热利用设备的工作过程为：

厌氧发酵过程中会产生大量的沼气，对其进行资源化利用时，其沼气发电会产生百分之四十左右的热量，热量中的热气通过管道流向锅炉中进行热交换反应。热气会加热锅炉内水管中的水，其温度可达90度左右。具体为：

由餐厨垃圾分离出的废水通过厌氧发酵产生的沼气经过固液分离、脱硫塔、气体分析等装置后连接至发动机组1进行沼气发电。发电机组进行发电时产生的高温烟气通过进气管道2连接到余热锅炉5中，高温烟气通过进气管道2进入到余热锅炉5内，与余热锅炉5内的竖直排列的水管3进行热交换反应加热水管内的温度，加热后的热水一部分连接热出水管道6排到板式换热器7中，另一部分热水连接内部管道流入到汽包4中进行暂存收集，当用水量需求大时，汽包4内暂存的热水将通过出水管6排出。

热出水管道6自水管3连通于板式换热器7，水管3流出热水在板式换热器7内的流向为从左向右（图1所示方向）。浆液进料管8连接浆料暂存池9中的潜泥泵10，通过潜泥泵10抽取池内浆液。浆液进料管8中的浆液流向从右至左进入到板式换热器7中，热水和浆液在板式换热器7中进行相向流动，实施热交换。加热完成后的浆液通过浆液出料管11重新回到浆料暂存池9中，如上反复，进行循环加热。板式换热器7热交换完成的热水自其右侧上端设置的排水口71排出，或者与所述余热锅炉5的进水管连通，形成水循环。

最后，循环加热后的浆液在浆液暂存池9中通过管道流入蒸煮釜中，实现进一步加热。

需要说明的是，本实用新型采用的发电机组、余热锅炉、板式换热器和潜泥泵均为外购件，根据餐厨垃圾处理使用的实际工况来选择相应的型号。其具体结构原理在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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