[实用新型]一种利用余热生产沼气的热能再利用装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环保及节能技术领域，具体来说是涉及一种利用沼渣沼液余热生产沼气的热能再利用装置。     

背景技术

大型牲畜养殖场（养猪场、养牛场、养鸡场等）为了保护环境，充分利用能源，均建有沼气工厂，以牲畜粪便和污水为原料，经厌氧发酵生产沼气。沼气用来做为燃料或发电，产生的沼渣沼液可做为优质的有机肥而被利用。但是在北方严寒地区，冬季气温很低，达到零下20～30℃，牲畜养殖场的牲畜粪便（沼气原料）的温度一般为2℃，这些粪便必须加热到35℃才能进入厌氧发酵罐发酵分解产生沼气，目前均系采用热水锅炉（或蒸汽锅炉）产生的热水（或蒸汽）进行加热，需要消耗大量的热能，从而降低了沼气工厂的经济效益；同时从厌氧发酵罐中排出的沼渣沼液温度为35℃，以往都是直接排放到自然环境中冷却，加重了温室效应，污染了环境。本发明专利即是利用沼渣沼液的余热对低温原料进行加热，充分回收利用余热，达到节能降耗环保的目的。                                                              

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用沼渣沼液余热生产沼气的热能再利用系统，以厌氧发酵后排放的高温沼渣沼液为第一次加热热源加热低温的原料，达到节省能源的目的，提高沼气工厂的经济效益。

本技术方案的理论依据是，根据热力学第二定律，做为能量之一的热能，总是自发地从高温处向低温处传导。存在温差，就存在热能的传递。由于厌氧发酵罐排出的沼渣沼液的温度达到35℃，而冬季原料温度很低（2℃左右），必须经过加热，使温度达到35℃才能进入厌氧发酵罐发酵分解，产生沼气。利用高温的沼渣沼液（35℃）加热低温的原料（2℃），因为两者之间的温差，达到利用余热，实现节能降耗的目的。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本技术方案是利用了沼气工厂排放的高温的沼渣沼液与原料（牲畜粪便）之间存在温差，可以进行传热的原理，用从厌氧发酵罐6排出的35℃的沼渣沼液做为热媒，供至一级原料加热器4，加热原料（牲畜粪便），使原料温度由2℃提高至17℃（而沼渣沼液温度由35℃降至20℃再排放）；得到初步加热的原料再用热水（或蒸汽）进一步加热至35℃，然后进入厌氧发酵罐6产生沼气，使沼渣沼液的余热得到充分利用，实现了节能降耗。

一种利用余热生产沼气的热能再利用装置，其特征是该装置由原料调配池1、原料调配池搅拌机2、原料泵3、一级原料加热器4、二级原料加热器5、厌氧发酵罐6、厌氧罐加热器7、二次发酵罐及贮气柜8、沼渣沼液池9、沼渣沼液输送泵10、热水锅炉11、热水循环泵12、由原料调配池输送至厌氧发酵罐的原料输送管线13、热水供水管线14、热水回水管线15、由厌氧发酵罐输送至二次发酵罐及贮气柜的沼渣沼液输送管线16、将厌氧发酵罐产生的沼气导入贮气柜的管线17、将二次发酵罐及贮气柜中的沼气导出的管线18、由二次发酵罐及贮气柜输送至沼渣沼液池的沼渣沼液输送管线19、高温沼渣沼液输送管线20、降温后沼渣沼液排放管线21、二次发酵罐排放阀门22、原料进口23、二级原料加热器热水出口阀门24、二级原料加热器热水进口阀门25、厌氧发酵罐排放阀门26、厌氧罐搅拌机27组成。

其中各组成部分的位置关系如下：原料进口23在原料调配池1的上部，用来将原料送入原料调配池1；一级原料加热器4，采用悬挂方式安装在原料调配池1池壁上，是高温沼渣沼液加热器；二级原料加热器5，在原料调配池1内，是热水加热器；原料调配池搅拌机2，在原料调配池1内，起调配搅拌作用。

高温沼渣沼液输送管线20，系连接沼渣沼液池9和一级原料加热器4的输送管道，将35℃高温的沼渣沼液从沼渣沼液池9输送到一级原料加热器4；降温后沼渣沼液排放管线21，系连接一级原料加热器4和外界的输送管道，将经一级原料加热器4降温至20℃的沼渣沼液输送到系统外排放。

热水循环泵12，在连接热水锅炉11和二级原料加热器5及厌氧罐加热器7之间的热水供水管线14上；热水供水管线14，连接热水锅炉11和二级原料加热器5及厌氧罐加热器7；二级原料加热器热水进口阀门25，在热水供水管线14上；热水回水管线15，连接热水锅炉11和二级原料加热器5及厌氧罐加热器7；二级原料加热器热水出口阀门24，在热水回水管线15上。