一种双热能增温型沼气系统技术方案

一种双热能增温型沼气系统，包括发酵罐、进料装置、沼气净化装置与沼渣处理装置，发酵罐内外分别设置有搅拌装置与增温装置；所述增温装置包括太阳能增温装置与辅助热能增温装置，辅助热能增温装置为生物能增温房或全封闭锅炉直热式增温房，所述进料装置包括调配池与沉淀池，所述沼渣处理装置包括沼液余热导热池以及与生物制肥设备相连接的固液分离器，调配池的侧面分别设置有沉淀池、沼液余热导热池与沉沙池，所述沼气净化装置包括多功能自动调节器与净化器，多功能自动调节器包括气水分离器与正负压保护器。本设计不仅高浓度、高温度、高搅拌率、高产气率、高节能、高性价比，而且罐体低、投资低、危险性低、运行成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沼气工程，尤其涉及一种双热能增温型沼气系统，具体适用于实现沼气工程的六高四低效果，“六高”指高浓度、高温度、高搅拌率、高产气率、高节能与高性价比，“四低”指罐体低、投资低、危险性低、运行成本低。
技术介绍
目前，中国的大中型沼气工程采用的都为传统的USR或CSTR工艺，这些工艺不仅浓度低(TS 3% - 5%)、温度低(10 - 250C )、产气率低(单位容积产气率为0.3-0. 5m3/m3 · d 左右)，而且在关键设备上存在能耗大、效率低、冬季不能正常运行等问题，节能减排效益和循环经济效益受设备的制约也不能充分显现。相对而言，发达国家的大中型沼气工程采取的工艺却不仅具有高浓度(TS 8 - 12%),中高温(中温38°C或高温53°C)、产气率高(单位容积产气率在2m3/m3 ·(!左右)的优点，而且能实现常年稳定运行，即使在零下20°C的冬季环境中，其产气发电仍很稳定，节能减排效益显著。由此可见，我国沼气工程的整体水平与发达国家相比存在较大差距，该情况已延续几十年，急需改变！中国专利授权公告号为CN101597562B，授权公告日为2012年2月22日的专利技术专利公开了一种大中型沼气工程二级厌氧发酵与发电系统，属于沼气生产装置，它包括预处理池、 一级发酵池、二级发酵池和沼渣池；预处理池由进料管与USR反应器连通，该USR反器由溢流管和导气管与二级发酵池连通，USR反应器和二级发酵池各由排渣管与沼渣池连通，该二级发酵池通过沼气净化装置向发电机供气。虽然该专利技术实现了沼气发酵由小型生产模式向集中高效的大型模式转化，具有成本低、废水处理效率高等优点，但它仍具有以下缺陷首先，该专利技术中的预处理池只是简单的沉淀池，粪水经它预处理后难以获取较高浓度的发酵液，而发酵液浓度低不仅会降低产气率，而且会增加发酵罐的体积，发酵罐体积增大不仅会提高投资运行成本，而且会大大的增加能耗，节能性差。因此该专利技术不仅浓度低、产气率低，而且罐体高、投资运行成本高、节能性差。其次，该专利技术中USR反应器的罐壁是装填有保温隔热材料的夹层结构，且在夹层中设置有与锅炉相通的热水管以增温发酵罐，由于该设计中的锅炉是普通锅炉，封闭性不强，在燃烧过程中会有大量火星产生，难以应用在发酵罐的附近，否则会发生爆炸，必须在安全规范以上的距离(20米以上)才能为发酵罐增温，这种模式会造成40%-50%的热能从烟囱、炉体释放和在远程输送过程中被损耗掉，节能性较差；此外，该种保温设计没有充分利用太阳能，白白浪费了现有的环保型能源。因此该专利技术不仅节能性差，而且没充分利用太阳能。再次，该专利技术利用沼气净化装置中水封器、脱硫器、脱水器对发酵罐中产出的沼气进行气水分离，不仅设备多、成本高、能耗高，而且只具备气水分离这一个功能，功能较少、 性价比较低。因此该专利技术不仅成本高、节能性差，而且功能较少、性价比较低。第四，该专利技术只在二级发酵池的侧部设置有一个搅拌机，由于该搅拌机为普通搅拌机，且只能在侧部进行搅拌，总体搅拌效率较差。因此该专利技术的搅拌率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的低浓度、低温度、低搅拌率、低产气率、低节能、低性价比、投资运行成本高的缺陷与问题，提供一种高浓度、高温度、高搅拌率、高产气率、高节能、高性价比、投资运行成本低的六高双热能增温型沼气工程。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是一种双热能增温型沼气系统，包括发酵罐、进料装置、沼气净化装置与沼渣处理装置，所述发酵罐上设置有进料口、沼气口与溢流口，进料口通过进料泵与进料装置相通，沼气口通过沼气管与沼气净化装置相通，溢流口通过溢流管与沼渣处理装置相通，且在发酵罐上还设置有增温装置与搅拌装置；所述增温装置包括太阳能增温装置与辅助热能增温装置，该辅助热能增温装置与太阳能增温装置均为圆弧形结构，太阳能增温装置绕罐体的南侧壁设置，辅助热能增温装置绕罐体的北侧壁设置，且辅助热能增温装置、太阳能增温装置的顶部均设置有平台；所述太阳能增温装置、辅助热能增温装置、平台、地面与罐体的侧壁共同形成封闭结构，且罐体侧壁的颜色为黑色。所述太阳能增温装置是一号太阳能增温房，所述辅助热能增温装置是生物能增温房，且生物能增温房的宽度是一号太阳能增温房宽度的2 - 3倍；所述一号太阳能增温房包括弧形的透明玻璃墙与封闭门，透明玻璃墙绕南侧壁设置， 透明玻璃墙的两端各设置一封闭门，透明玻璃墙的顶部设置有平台，且透明玻璃墙、封闭门、平台、地面与南侧壁共同形成一封闭结构；所述生物能增温房包括弧形的一号保温砖墙、入门、出门与生物质网箱，一号保温砖墙绕北侧壁设置，一号保温砖墙的两端分别设置有入门与出门，一号保温砖墙的顶部设置有平台，且一号保温砖墙、入门、出门、平台、地面与北侧壁共同形成一封闭结构；所述生物能增温房内部的底面设置有滑轨，滑轨的两端与入门、出门相对应，滑轨的上方设置有多层生物质网箱，该生物质网箱内充填有浸泡后的秸秆。所述太阳能增温装置是二号太阳能增温房，所述辅助热能增温装置是全封闭锅炉直热式增温房，二号太阳能增温房与全封闭锅炉直热式增温房相通，且全封闭锅炉直热式增温房的宽度是二号太阳能增温房宽度的1 - 1. 5倍；所述二号太阳能增温房包括弧形的透明玻璃墙与封闭门，透明玻璃墙绕南侧壁设置， 透明玻璃墙的两端分别与封闭门、二号保温砖墙相连接，透明玻璃墙的顶部设置有平台；所述全封闭锅炉直热式增温房包括弧形的二号保温砖墙、入门与全封闭安全节能型沼气锅炉，二号保温砖墙绕北侧壁设置，所述二号保温砖墙的两端分别与入门、透明玻璃墙相连接，二号保温砖墙的顶部设置有平台；所述封闭门、透明玻璃墙、二号保温砖墙、入门、平台、地面、北侧壁与南侧壁共同形成一封闭结构；所述全封闭安全节能型沼气锅炉包括燃烧部、容水部、烟筒与导热排烟管；所述燃烧部与容水部均为封闭式结构，燃烧部、容水部的横截面相一致，燃烧部的顶部与容水部的底部固定连接；所述燃烧部内设置有沼气猛火炉，沼气猛火炉的侧部设置有沼气进管与进风管， 沼气进管的另一端与储气柜相通，沼气猛火炉的顶部与容水部内设置的导热排烟管相通， 导热排烟管的另一端经容水部顶部设置的封闭罩与烟筒相通，所述导热排烟管的数量为三至八根，且沿同一圆周均勻设置；所述容水部的侧部设置有上出水管与下出水管，上出水管依次经热水循环泵、绕罐体侧壁设置的低散热片、绕罐体侧壁设置的高散热片后与下出水管相通。所述进风管的一端与沼气猛火炉的侧部相通，所述烟筒的一端与导热排烟管相通，进风管、烟筒的另一端均经二号保温砖墙后延伸至二号保温砖墙外设置的防火安全区内。所述发酵罐包括罐体及其顶部设置的气膜，气膜包括内膜与外膜，气膜的内部与空气管相通，罐体侧壁上近底部的部位设置有与进料装置相通的进料口，罐体侧壁上位于内膜、液面排料高度线之间的部位设置有沼气口与冲淋头，液面排料高度线的下方设置有溢流口，沼气口经沼气管与沼气净化装置相通，冲淋头与溢流口相对应，溢流口经溢流管与沼渣处理装置相通，且冲淋头位于沼气口、溢流口之间。所述沼气净化装置包括多功能自动调节器与净化器，所述多功能自动调节器包括气水分离器、正负压保护器、沼气管与空气管；所述沼气管包括沼气左管与沼气右管，沼气左管、沼气右管的一端均与发酵罐内的沼气口相通，另一端则分别延伸至正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方朝阳，
申请(专利权)人：方朝阳，
类型：发明
国别省市：