[发明专利]生物发酵分布式供能系统

权利要求书

1.一种生物发酵分布式供能系统，该系统包括：

生物发酵装置，包括生物发酵预处理池和与其相连的生物发酵池；其中，所述生物发酵池中设置有搅拌装置，用于搅拌所述生物发酵池中的生物质材料；

太阳能集能装置，用与收集太阳能，其通过第一换热装置与生物发酵预处理池相连，为生物发酵预处理池提供热量；

发电装置，其通过管道与生物发酵装置相连，用于将来自生物发酵装置的沼气燃烧进行燃气发电，所述发电装置还与搅拌装置相连，用于为搅拌装置提供动能，其中所述发电装置包括依次相连接的燃气轮机、发电机和变压输电装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

风能采集装置，其用于采集风能，并能够将风能转化为机械能和电能；且其同时与搅拌装置和发电装置相连，一方面其能够直接为搅拌装置提供动能，另一方面也能够将剩余电能输送至发电装置储存。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

第二换热装置，所述第二换热装置一端通过管道与发电装置相连，另一端通过管道与生物发酵装置相连，用于将发电装置的尾气的余热与来自生物发酵装置的换热管道的换热介质进行换热。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

余热回收装置，其设置于燃气轮机与第二换热装置之间，用于回收燃气轮机尾气中的余热。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物发酵池包括依次连接的一级发酵池和二级发酵池。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

脱硫脱水装置，其设置于生物发酵装置与发电装置之间，将来自于生物发酵池中的沼气，在通入燃气轮机燃烧发电之前先进行脱水脱硫处理。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

尾气处理装置，其设置于燃气轮机与余热回收装置之间，用于对发电装置产生的尾气进行处理。

8.根据权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括：脱水器，其连接于脱硫装置，用于对发酵装置产生的气体进行脱水。

9.根据权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括：脱硫器，其连接于发电装置，用于对发酵装置产生的气体进行脱硫。

10.一种利用根据权利要求1-9中任一项所述的系统进行生物发酵分布式供能的方法，包括：

a）将生物质材料放入所述生物发酵预处理池中，对生物质进行预处理，所述预处理采用热处理技术，在温度125-175℃下将细胞壁破碎，且将生物质中大分子变成易于发酵的小分子；

利用所述燃气轮机余热和所述太阳能集能装置收集的热作为预处理热源，对生物质预处理进行供热；经预处理后，所述生物质材料发生固液分相，所述液体进入所述生物发酵池，固体可直接用做肥料使用或经加工形成干肥料使用；

b）经过预处理后的液相生物质材料进入生物发酵池，利用预处理后的部分余热控制厌氧发酵温度为50-55℃；同时利用风力发电装置采集的风能为所述搅拌装置提供动能对所述液相生物质材料进行机械搅拌，促使所述发酵池内的液相生物质材料与生物厌氧菌的混合以提高所述生物发酵池内部的传热传质；

c）经发酵得到沼气经管道进入所述发电装置的燃气机轮，进行燃烧发电，燃气轮机产生的尾气经管道通入所述第二换热装置与所述生物发酵装置的循环换热介质进行换热，换热介质经换热后升温返回所述生物发酵装置，以达到余热回收里用的目的。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述发电装置产生的尾气先经过尾气处理装置进行处理后，进入第二换热装置与生物发酵装置换热，用于为生物发酵装置提供热能；或将尾气处理装置处理后的尾气用于谷物或木炭的干燥、室内供暖或用于制冷。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发酵产生的沼气先经过设置于尾气处理装置中的脱硫器脱硫和/或脱水器脱水后，再进入发电装置的燃气机轮进行燃烧发电。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，将所述生物发酵预处理池和生物发酵池中经发酵后排放的废渣作为农作物有机肥料或鱼类饲料进行加工使用。