[实用新型]利用生物质发电的联供系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用生物质发电的联供系统。

背景技术

在很多养殖场周边，为了就地利用畜禽粪便，往往设有农作物基地或者蔬菜大棚。但是仅仅将畜禽粪便简单作为农作物肥料，不仅处理量上不能满足养殖场的粪便排放，而且容易造成水、空气等污染，同时养殖场的能源全部靠外供，电力需求大。将粪便通过厌氧发酵，既产生了沼气，还可作为肥料，并且经过发酵后，绝大部分寄生虫卵被杀死，可以改善养殖场的卫生条件，减少疾病的传染。因此，动物粪便的沼气化利用研究近年来取得了长足的进步。

厌氧微生物分解生物质中的有机物会产生大量沼气，在沼气的成分中，甲烷约占50％-70％，其余为二氧化碳和少量硫化氢等，此外还包含乙烷、甲苯等非甲烷有机化合物。沼气是一种易燃、易爆的有毒气体，其直接排入空气将严重危害人体健康、破坏环境并加剧温室效应。同时，沼气作为一种典型的生物质气可再生能源，具有燃烧产物污染小等优点，1立方米沼气完全燃烧能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量，利用沼气发电不仅可解决电力短缺问题，又能减少甲烷等温室气体的排放，净化空气环境。再者，冷热电联供系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上的总能系统，其最大特点是可对不同品位的热能实现综合梯级利用，同时完成发电、制冷及供热(包括供暖和热水)三过程，就地满足用户的冷、热、电需求，从而降低远距离供能的传输损失，极大的提高社会经济效益及能源利用效率。因此，在农村养殖场等具有丰富生物质气资源的场所推广使用沼气冷热电联供系统，对推动农业结构调整及建设社会主义新农村具有重要意义。

燃气内燃机的排烟作为高温热源驱动溴化锂吸收式制冷机，用于制冷或供热，内燃机的缸套水还可制取生活热水。然而现有内燃发电机组中的发电机大多通过风扇风冷，发电机废热被风带走，难以回收利用，从而未能最大程度彰显联供系统的节能特性，并且目前尚未发现以生物质沼气为动力驱动源的冷热电植联供系统以及余热回收、水循环使用的设计。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种减少动物粪便和废水的排放及污染、减少用能成本及改善工作环境的一种利用沼气发电的冷热电植联供系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种利用生物质发电的联供系统，包括能量收集装置、厌氧发酵装置、燃气发电系统，所述能量收集装置输出端与所述厌氧发酵装置的输入端连接，所述厌氧发酵装置的输出端与所述燃气发电系统的进气口连接，所述燃气发电系统通过热电转换将产生的电能输出给所述能量收集装置。

还包括脱硝装置、制冷装置及第一回水升压泵，所述脱硝装置的进气口与所述燃气发电系统的出气口连接，所述脱硝装置的出气口与所述制冷装置的进气口连接，所述制冷装置的出水口与所述能量收集装置的进水口连接，所述第一回水升压泵的进水口及出水口分别与所述能量收集装置的出水口、所述制冷装置的进水口连接。

还包括换热装置和植物大棚，所述换热装置的进气口与所述制冷装置的出气口连接，所述换热装置的出气口与所述植物大棚的内部连通。

还包括第二回水升压泵，所述第二回水升压泵的进水口与所述厌氧发酵装置的出水口连接，所述第二回水升压泵的出水口与所述燃气发电系统的进水口连接，所述燃气发电系统设有缸套水换热器，所述燃气发电系统内产生的保温热水通过缸套水换热器的出水口流入所述厌氧发酵装置。

所述植物大棚的输入端与所述厌氧发酵装置的输出端连接。

所述能量收集装置包括制冷设备、供暖设备，所述制冷设备及所述供暖设备分别与所述燃气发电系统的输电端连接。

还包括常温水供给装置和热水供给装置，所述常温水供给装置的出水口与所述换热装置的进水口连接，所述换热装置的出水口与所述热水供给装置的进水口连接。

本实用新型的有益效果在于：

1)供能装置将动物粪便和废水输入到所述厌氧发酵装置，通过厌氧发酵技术对动物粪便和废水进行处理，可以减少废物排放，不仅可以促进空气质量和水质的改善，处理后产生的沼气还可以作为燃气发电系统的燃料，实现废物利用，从而节省能源。

2)通过脱硝装置、制冷设备、换热装置等装置的分布式供能排布方式，可以实现养殖场的冷热电联供，系统自身产生的热量也可以满足厌氧发酵装置的保温，大大降低用能成本。

3)经过厌氧发酵处理后的动物粪便残渣排至绿色植物大棚，可以作为植物的肥料，供给植物生长，同时经脱硝处理和换热降温后的烟气主要为CO₂和N₂，将他们排至植物大棚，可以促进植物进行光合作用。