[实用新型]一种农村生物质能综合利用系统

说明书

技术领域                           

本实用新型涉及能源生产和高效利用领域，尤其涉及一种农村生物质能综合利用系统。

背景技术

农村经济中，动物粪便等养殖废弃物、木屑等加工废弃物、秸秆等农田废弃物，都可以作为沼气发生器的原料，制造沼气。现有的沼气利用技术一般为直接作为厨房燃烧能源或利用燃气发动机发电并同时产生热水。由于沼气仅含约50-70%的甲烷，其纯度不高，导致能源利用效率较低，所含的杂质气体也易影响燃气发动机的工作稳定，并在燃烧后产生有害废气。纯净的甲烷具有很高的能源利用效率，对沼气进行提纯后再利用，提高了生物沼气的品质价值，也提供了更为多元化的高附加值应用。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种农村生物质能综合利用系统。

农村生物质能综合利用系统包括顺次相连的沼气发生器、预处理设备、液化设备、液化天然气储罐、液化天然气汽化器、燃气发动机；所述预处理设备为制冷设备、吸附器或反应器；所述反应器为含有碱性溶液和金属氧化物,去除沼气中的二氧化碳和硫化氢的反应器；所述液化设备为制冷设备或低温流体提供冷量的换热器。 

所述的液化设备进气口与液化天然气储罐出气口相连。所述的液化天然气汽化器热流体端与冷库相连。所述的液化天然气储罐与液化天然气汽化器之间通过槽车运输连接。 

  本实用新型在传统生物质能利用技术的基础上引入了低温液化工艺和设备，将含约50-70%甲烷的沼气提纯并转化为高纯度的液化天然气，提高了生物沼气的应用价值，拓展了其应用领域，为生物质利用领域提供了一种热、电、冷等多元产出的新方法。 

附图说明

图1为农村生物质能综合利用系统结构示意图； 

图2为含再冷凝环路的农村生物质能综合利用系统结构示意图；

图3为含冷库的农村生物质能综合利用系统结构示意图；

图4为含再冷凝环路和冷库的农村生物质能综合利用系统结构示意图；

图中，沼气发生器1、预处理设备2、液化设备3、液化天然气储罐4、液化天然气汽化器5、燃气发动机6、冷库7。

具体实施方式

如图1所示，农村生物质能综合利用系统包括顺次相连的沼气发生器1、预处理设备2、液化设备3、液化天然气储罐4、液化天然气汽化器5、燃气发动机6。预处理设备2为采用碱性溶液和金属氧化物去除沼气中的二氧化碳和硫化氢的反应器；液化设备3采用斯特林制冷机；燃气发动机6采用潍柴高压直喷天然气发动机。 

如图2所示，农村生物质能综合利用系统包括顺次相连的沼气发生器1、预处理设备2、液化设备3、液化天然气储罐4、液化天然气汽化器5、燃气发动机6。液化天然气储罐4的气体出口与液化设备3第二入口相连；预处理设备2为采用碱性溶液和金属氧化物去除沼气中的二氧化碳和硫化氢的反应器；液化设备3采用斯特林制冷机；燃气发动机6为上柴T系列天然气发动机。所述的液化设备3进气口与液化天然气储罐4出气口相连。 

如图3所示，农村生物质能综合利用系统包括顺次相连的沼气发生器1、预处理设备2、液化设备3、液化天然气储罐4、液化天然气汽化器5、燃气发动机6，液化天然气汽化器5热流体端与冷库7相连。预处理设备2为采用碱性溶液和金属氧化物去除沼气中的二氧化碳和硫化氢的反应器；液化设备3采用斯特林制冷机；燃气发动机6为一汽锡柴天然气发动机。 

如图4所示，农村生物质能综合利用系统包括顺次相连的沼气发生器1、预处理设备2、液化设备3、液化天然气储罐4、液化天然气汽化器5、燃气发动机6，液化天然气储罐4的气体出口与液化设备3入口相连，液化天然气汽化器5热流体端与冷库7相连；预处理设备2为采用碱性溶液和金属氧化物去除沼气中的二氧化碳和硫化氢的反应器；液化设备3采用斯特林制冷机；燃气发动机6为玉柴涡轮增压天然气发动机。 

本实用新型所述的液化天然气储罐4与液化天然气汽化器5之间可通过槽车运输连接。 

农村生物质能综合利用方法的步骤如下： 

1）沼气发生器（1）生成沼气；

2）将沼气通入预处理设备（2），将甲烷之外的杂质气体以冷凝、凝华、吸附或化学反应的方式分离，留下甲烷气体；

3）将甲烷气体通入液化设备（3），甲烷气体释放热量冷凝为液体甲烷；

4）液体甲烷通入液化天然气储罐（4）；

5）液化天然气储罐（4）将液体甲烷输入到液化天然气汽化器（5）中汽化形成气体甲烷；