一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114525196A(43)申请公布日2022.05.24(21)申请号202210278855.5F25B30/06(2006.01)(22)申请日2022.03.21F24H7/04(2006.01)(71)申请人国能生物发电集团有限公司地址100052北京市西城区骡马市大街16号(72)发明人张雁茹朱建军王强张巍杜维勇王振江祁晓乐赵鹏翔高金锋(74)专利代理机构深圳市世纪宏博知识产权代理事务所(普通合伙)44806专利代理师赖智威(51)Int.Cl.C12M1/107(2006.01)C12M1/36(2006.01)F22B37/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统(57)摘要本发明公开了一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，利用生物质锅炉的疏水，通过高温蒸汽热泵，产生120摄氏度以上的饱和蒸汽，通过换热器对沼气池进行加热和保温，保持沼气池的温度恒定，保证了沼气池的产气效率。本系统不仅仅解决了沼气池高效产气的问题，而且实现了锅炉疏水余热的综合利用，有效促进碳达峰、碳中和战略目标的实现。CN114525196ACN114525196A权利要求书1/1页1.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于，包括以下组成部分：1‑生物质锅炉，2‑有机肥加工，3‑高温蒸汽热泵，4‑废水沟，5‑沼气池循环水水泵，6‑沼气池内加热盘管，7‑沼气池，8‑沼气池搅拌器，9‑沼气池温度‑PH值控制器，10‑沼气储气罐。2.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于：所述生物质锅炉1用于燃烧生物质燃料产生高温高压蒸汽，用于驱动汽轮机发电，并在运行过程中，产生一定量的疏水，不经利用则直接排入废水沟；所述有机肥加工2，基于生物质直燃灰渣、沼气池沼液和沼渣制备复合炭基有机肥；所述高温蒸汽热泵3用于吸收利用锅炉的疏水余热，产生高温高压饱和蒸汽，对恒温沼气池进行保温加热；所述排水沟4用于排放经热量回收后的锅炉疏水；所述沼气池循环水水泵5用于驱动沼气池循环加热水在沼气池加热器和高温蒸汽热泵之间流动；所述换热器6用于通过饱和蒸汽加热沼气池，保持沼气池温度；所述沼气池7用于生物质发酵，产生沼气；所述沼气池搅拌器8用于搅拌沼气池沼液，使沼气池温度分布均匀；所述沼气池温度‑PH值控制器9，用于通过调节循环水流量和锅炉灰渣加入量，来分别调整沼气池的温度和PH值，使沼气池始终处于高效运行区间；所沼气池储罐10用于储存沼气池发酵产生的沼气。3.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于：所述生物质锅炉1容量大，抽汽参数高，一台生物质锅炉可以配合多个沼气池实现温度的调节。4.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于：所述沼气池循环水泵5采用变频泵，通过频率改变，调节进入沼气池换热器的流量，进而调节沼气池内的温度。5.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于：所述沼气池加热器6采用管板‑U型管束卧式加热器，适用汽水间的换热，不同沼气池的加热器并联连接，加热器疏水并联汇聚后返回高温蒸汽热泵给水；所述沼气池7中，同时安装搅拌器8，使沼气池内温度分布均匀；所述沼气池7中，安装温度测点、PH值测点，信号接入控制器9。6.一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统，其特征在于：所述沼气池温度‑PH值控制器9，接入沼气池内温度测点，通过变频泵调节沼气池内的温度，使沼气池温度保持在产气高效区；接入沼气池内PH测点，通过调节生物质锅炉灰渣加入量，调节沼气池的PH值，以使PH值达到平衡,提升沼气池的产气效率。2CN114525196A说明书1/3页一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统技术领域[0001]本发明属于农村生物质综合利用领域，具体涉及一种利用生物质锅炉余热的恒温沼气池高温蒸汽热泵加热系统。[0002]背景[0003]生物质能是指绿色植物经光合作用生成的生物物质和其他有机质转化成的能源，能够直接当作燃料或转换成气态或液态燃料的载能体。我国拥有丰富的生物质资源，在生物质能源开发利用方面具有先天的优势。农村的生物质能资源主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。我国是一个农业大国，农村人口基数庞大，广大农村地区拥有丰富的生物质资源，生物质能在农村生活用能结构中约占40％的比例，这说明在今后很长一段时间内，生物质能将在我国农村能源结构中扮演非常重要的角色。[0004]当前生