一种用于沼气发电的后处理线的制作方法

本发明涉及沼气发电领域，具体涉及一种用于沼气发电的后处理线。

背景技术：

目前，沼气是一种可再生的清洁能源，自然产生的沼气主要包括甲烷和二氧化碳，处理后用作能源的沼气组分为50-80%甲烷、<1%氢气、1-3%一氧化碳及≦0.4%氧气，因而其热值较高，在北方地区经常作为家庭做饭、烧菜、煮水等的能源。除此以外，为了进一步有效地利用沼气，提高沼气的经济效益，目前人们还使用沼气进行发电。与其它燃气相比，沼气抗爆性能较好，但是当其中的甲烷含量超标或者氧含量过高时会引起爆炸等安全事故，且其中含有硫化氢等杂质会在发电时产生污染、导致发电机工作不稳定。如何设置一种用于沼气发电的后处理线，完善发电之前的沼气预处理工艺，去除沼气中的污染性杂质，并改善发电系统的安全性，提高发电效率，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种用于沼气发电的后处理线。

本发明它包括沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，

沼气发酵罐系统包括：一级厌氧发酵罐、一级发酵液内循环泵、一级厌氧换热器、一级发酵液出料泵、二级厌氧发酵罐、二级发酵液内循环泵、二级厌氧换热器、二级发酵液出料泵，所述一级厌氧发酵罐和二级厌氧发酵罐的罐体的上部均设有带阀门的秸秆料进口，所述罐体的下部均设有带阀门的鸡粪料进口，所述罐体的内部还设有搅拌装置，所述罐体的上部略高于所述秸秆料进口处设有高位溢流口，高位溢流口通过管道连通发酵液排水沟，所述罐体的顶部设有沼气出口，沼气出口通过管道与沼气脱硫装置连通；所述一级厌氧发酵罐的下部设有第一发酵液出口和第二发酵液出口，第一发酵液出口通过管道连通所述一级发酵液内循环泵的进液口，所述一级发酵液内循环泵的出液口连通所述一级厌氧换热器，所述一级厌氧换热器通过管道连通至所述一级厌氧发酵罐，以实现一级厌氧发酵罐的内循环；所述第二发酵液出口通过管道连通一级发酵液出料泵，一级发酵液出料泵通过管道与所述二级厌氧发酵罐的秸秆料进口和鸡粪料进口连通，所述二级厌氧发酵罐的下部设有第三发酵液出口和第四发酵液出口，第三发酵液出口通过管道连通所述二级发酵液内循环泵的进液口，所述二级发酵液内循环泵的出液口通过管道连通所述二级厌氧换热器，二级厌氧换热器通过管道连通二级厌氧发酵罐，以实现二级厌氧发酵罐的内循环；所述第四发酵液出口通过管道连通所述二级发酵液出料泵，所述搅拌装置包括设于罐体上方的电机和位于所述罐体内部且与所述电机的旋转轴连接的搅拌桨组件，所述搅拌桨组件包括搅拌轴、与搅拌轴固接且位于罐体上部的上桨叶部以及与搅拌轴固接且位于罐体下部的下桨叶部，所述上桨叶部和所述下桨叶部均为n字形结构，所述上桨叶部和所述下桨叶部均包括第一竖直部、第二竖直部以及两端分别与第一竖直部上端和第二竖直部下端固接的连接杆，所述连接杆的中部与所述搅拌轴固接，所述第一竖直部和第二竖直部靠近灌体侧壁的一侧设有多个沿竖直方向等间距设置的凸起部，所述凸起部包括圆锥体部和与其底部固接并带有螺纹的螺杆部，所述第一竖直部和第二竖直部上均设有与所述螺杆部相适配的螺孔，

沼气净化系统包括：缓冲罐、沼气凝水器、沼气脱硫塔、沼气干燥塔、双模气柜、固液分离机、沼液缓冲池和沉淀池，缓冲罐包括缓冲罐体和搅拌装置，缓冲罐体顶部开有沼气出口，缓冲罐体底部分别开有沼液进口和排污口，且在缓冲罐体的沼液进口上设有进液管，进液管的出液口一端插入到缓冲罐体内，缓冲罐体内设有半球形均流网板，半球形均流网板位于进液管的出液口上方，搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片，搅拌电机安装在缓冲罐体顶部，并通过搅拌轴带动搅拌叶片在缓冲罐体内转动，搅拌叶片位于半球形均流网板上方；缓冲罐体的一侧设有暂存罐，暂存罐的顶部开有沼液进口，暂存罐的底部开有排液口，缓冲罐体的侧壁上开有溢流口，缓冲罐体的溢流口通过u形管和暂存罐的沼液进口相通，u形管的进液口位于缓冲罐体内半球形均流网板的下方，且在u形管的进液端内设有过滤填料层；暂存罐的排液口与沼液缓冲池内相通；发酵罐的沼液出口与缓冲罐体的进液管相通，发酵罐和缓冲罐体的沼气出口分别与沼气凝水器的沼气进口相通，沼气凝水器的沼气出口与沼气脱硫塔的沼气进口相通，沼气脱硫塔沼气出口与沼气干燥塔的沼气进口相通，沼气干燥塔的沼气出口与双模气柜的沼气进口相通；缓冲罐体的排污口与固液分离机的沼液进口相通，固液分离机的沼液出口与沼液缓冲池的沼液进口相通，固液分离机的排污口与沉淀池内相通，

二级发酵液出料泵与缓冲罐内相通，罐体

顶部的沼气出口与沼气凝水器内相通，

沼气发电及余能回收系统包括：沼气脱碳装置、沼气脱水装置、沼气增压泵、造粒机、沼气发电机组、余热锅炉、软化水处理器和热水罐，

双模气柜的沼气输出口通过空气泵与沼气脱碳装置的进气口相连通，沼气脱碳装置的出气口与沼气脱水装置的进气口相连通，沼气脱水装置的出气口与沼气增压泵的进气口相连通，沼气增压泵的a气体泵出口上设有阻火器，沼气增压泵通过沼气燃烧炉与造粒机的干热风进口相连通，

造粒机包括罐体和造粒组件，

罐体顶部开有进料口，罐体侧壁上开有干热风进口和湿热风出口，罐体底部为倒置斜圆台形，罐体底部开有出料口，

造粒组件包括电动机、转轴、辊压台和一组压辊，

电动机固定安装在罐体底部，电动机的动力输出轴通过减速机与转轴传动连接，转轴位于罐体内，

辊压台固定安装在罐体上，辊压台底部开有转轴安装孔，转轴安装孔内设有轴承，转轴通过轴承穿过转轴安装孔位于辊压台内，

一组压辊一端的传动轴分别环形均布在转轴的侧壁上，转轴的顶部设有导流锥，

辊压台上开有压辊容纳槽，一组压辊位于压辊容纳槽内，一组压辊均与压辊容纳槽的槽底紧密贴合，辊压台底部开有一组颗粒成型孔，辊压台底部设有一组刮刀，一组刮刀的一端分别环形均布在转轴上，

压辊容纳槽内中心处设有环形挡料板，

沼气增压泵的b气体泵出口与沼气发电机组相连通，沼气发电机组的热烟气出口与余热锅炉上的烟气进口相连通，

软化水处理器的进水口与工艺用水水源相连通，软化水处理器的a出水口与余热锅炉的进水口相连通，软化水处理器的b出水口与沼气发电机组的进水口相连通，

沼气发电机组的出水口与热水罐进水口相连通，热水罐的出水口与沼气发电机组的进水口相连通。

缓冲罐体内设有液位计。

暂存罐的进液口高度低于缓冲罐体的溢流口高度。

热水罐的出水口设有循环泵，循环泵的出水口与沼气发电机组的进水口相连通，循环泵通过稳压器与沼气发电机组电连接。

沼气增压泵的b气体泵出口上设有缓冲罐，缓冲罐输出口与沼气发电机组相连通。

环形挡料板顶部设有环形斜板。

干热风进口位于出料口上方，湿热风出口位于辊压台下方。

本发明优点是：本系统在使用过程中，过滤效果好，可极大的提高使用率。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是搅拌装置的结构示意图；

图3是上桨叶部和下桨叶部的结构示意图；

图4是凸起部的结构示意图。

图5是缓冲罐结构示意图。

图6是本发明造粒机剖视结构示意图。

图7是本发明造粒机结构示意图。

图8是本发明造粒机刮刀结构示意图。

图9是本发明造粒机俯视结构示意图。

图10是本发明造粒机环形斜板剖视结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明它包括沼气发酵罐系统、沼气净化系统、沼气发电及余能回收系统，

沼气发酵罐系统包括：一级厌氧发酵罐31、一级发酵液内循环泵32、一级厌氧换热器33、一级发酵液出料泵34、二级厌氧发酵罐35、二级发酵液内循环泵36、二级厌氧换热器37、二级发酵液出料泵38，所述一级厌氧发酵罐31和二级厌氧发酵罐35的罐体49的上部均设有带阀门的秸秆料进口39，所述罐体49的下部均设有带阀门的鸡粪料进口40，所述罐体49的内部还设有搅拌装置41，所述罐体49的上部略高于所述秸秆料进口39处设有高位溢流口42，高位溢流口42通过管道连通发酵液排水沟，所述罐体49的顶部设有沼气出口45，沼气出口45通过管道与沼气脱硫装置连通；所述一级厌氧发酵罐31的下部设有第一发酵液出口43和第二发酵液出口44，第一发酵液出口43通过管道连通所述一级发酵液内循环泵32的进液口，所述一级发酵液内循环泵32的出液口连通所述一级厌氧换热器33，所述一级厌氧换热器33通过管道连通至所述一级厌氧发酵罐31，以实现一级厌氧发酵罐31的内循环；所述第二发酵液出口44通过管道连通一级发酵液出料泵34，一级发酵液出料泵34通过管道与所述二级厌氧发酵罐35的秸秆料进口39和鸡粪料进口40连通，所述二级厌氧发酵罐35的下部设有第三发酵液出口46和第四发酵液出口47，第三发酵液出口46通过管道连通所述二级发酵液内循环泵36的进液口，所述二级发酵液内循环泵36的出液口通过管道连通所述二级厌氧换热器37，二级厌氧换热器37通过管道连通二级厌氧发酵罐35，以实现二级厌氧发酵罐35的内循环；所述第四发酵液出口47通过管道连通所述二级发酵液出料泵38，所述搅拌装置41包括设于罐体49上方的电机51和位于所述罐体内部且与所述电机51的旋转轴连接的搅拌桨组件52，所述搅拌桨组件52包括搅拌轴55、与搅拌轴55固接且位于罐体49上部的上桨叶部53以及与搅拌轴55固接且位于罐体49下部的下桨叶部54，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均为n字形结构，所述上桨叶部53和所述下桨叶部54均包括第一竖直部561、第二竖直部562以及两端分别与第一竖直部561上端和第二竖直部562下端固接的连接杆563，所述连接杆563的中部与所述搅拌轴55固接，所述第一竖直部561和第二竖直部562靠近灌体49侧壁的一侧设有多个沿竖直方向等间距设置的凸起部564，所述凸起部564包括圆锥体部565和与其底部固接并带有螺纹的螺杆部567，所述第一竖直部561和第二竖直部562上均设有与所述螺杆部567相适配的螺孔，

沼气净化系统包括：缓冲罐73、沼气凝水器74、沼气脱硫塔75、沼气干燥塔76、双模气柜77、固液分离机78、沼液缓冲池79和沉淀池80，缓冲罐73包括缓冲罐体61和搅拌装置，缓冲罐体61顶部开有沼气出口，缓冲罐体61底部分别开有沼液进口和排污口，且在缓冲罐体61的沼液进口上设有进液管63，进液管63的出液口一端插入到缓冲罐体61内，缓冲罐体61内设有半球形均流网板64，半球形均流网板64位于进液管63的出液口上方，搅拌装置包括搅拌电机65、搅拌轴66和搅拌叶片67，搅拌电机65安装在缓冲罐体61顶部，并通过搅拌轴66带动搅拌叶片67在缓冲罐体61内转动，搅拌叶片67位于半球形均流网板64上方；缓冲罐体61的一侧设有暂存罐68，暂存罐68的顶部开有沼液进口，暂存罐68的底部开有排液口，缓冲罐体61的侧壁上开有溢流口，缓冲罐体61的溢流口通过u形管69和暂存罐68的沼液进口相通，u形管69的进液口位于缓冲罐体61内半球形均流网板64的下方，且在u形管69的进液端内设有过滤填料层70；暂存罐68的排液口与沼液缓冲池79内相通；发酵罐72的沼液出口与缓冲罐体61的进液管63相通，发酵罐72和缓冲罐体61的沼气出口分别与沼气凝水器74的沼气进口相通，沼气凝水器74的沼气出口与沼气脱硫塔75的沼气进口相通，沼气脱硫塔75沼气出口与沼气干燥塔76的沼气进口相通，沼气干燥塔76的沼气出口与双模气柜77的沼气进口相通；缓冲罐体61的排污口与固液分离机78的沼液进口相通，固液分离机78的沼液出口与沼液缓冲池79的沼液进口相通，固液分离机78的排污口与沉淀池80内相通，

二级发酵液出料泵38与缓冲罐73内相通，罐体49

顶部的沼气出口45与沼气凝水器74内相通，

沼气发电及余能回收系统包括：沼气脱碳装置92、沼气脱水装置93、沼气增压泵94、造粒机95、沼气发电机组96、余热锅炉97、软化水处理器99和热水罐100，

双模气柜77的沼气输出口通过空气泵与沼气脱碳装置92的进气口相连通，沼气脱碳装置92的出气口与沼气脱水装置93的进气口相连通，沼气脱水装置93的出气口与沼气增压泵94的进气口相连通，沼气增压泵94的a气体泵出口上设有阻火器98，沼气增压泵94通过沼气燃烧炉与造粒机95的干热风进口相连通，

造粒机95包括罐体111和造粒组件，

罐体111顶部开有进料口，罐体111侧壁上开有干热风进口和湿热风出口，罐体111底部为倒置斜圆台形，罐体111底部开有出料口，

造粒组件包括电动机116、转轴117、辊压台118和一组压辊119，

电动机116固定安装在罐体111底部，电动机116的动力输出轴通过减速机与转轴117传动连接，转轴117位于罐体111内，

辊压台118固定安装在罐体111上，辊压台118底部开有转轴安装孔，转轴安装孔内设有轴承，转轴117通过轴承穿过转轴安装孔位于辊压台118内，

一组压辊119一端的传动轴分别环形均布在转轴117的侧壁上，转轴117的顶部设有导流锥120，

辊压台118上开有压辊容纳槽，一组压辊119位于压辊容纳槽内，一组压辊119均与压辊容纳槽的槽底紧密贴合，辊压台118底部开有一组颗粒成型孔，辊压台118底部设有一组刮刀122，一组刮刀122的一端分别环形均布在转轴117上，

压辊容纳槽内中心处设有环形挡料板123，

沼气增压泵94的b气体泵出口与沼气发电机组96相连通，沼气发电机组96的热烟气出口与余热锅炉97上的烟气进口相连通，

软化水处理器99的进水口与工艺用水水源101相连通，软化水处理器99的a出水口与余热锅炉97的进水口相连通，软化水处理器99的b出水口与沼气发电机组96的进水口相连通，

沼气发电机组96的出水口与热水罐100进水口相连通，热水罐100的出水口与沼气发电机组96的进水口相连通。

缓冲罐体61内设有液位计71。

暂存罐68的进液口高度低于缓冲罐体61的溢流口高度。

热水罐100的出水口设有循环泵102，循环泵102的出水口与沼气发电机组96的进水口相连通，循环泵102通过稳压器与沼气发电机组96电连接。

沼气增压泵94的b气体泵出口上设有缓冲罐103，缓冲罐103输出口与沼气发电机组96相连通。

环形挡料板123顶部设有环形斜板。

干热风进口位于出料口上方，湿热风出口位于辊压台118下方。

工作方式：将秸秆粉碎加水制成秸秆料，鸡粪粉碎加水制成鸡粪料，通过秸秆料进口39和鸡粪料进口40向一级厌氧发酵罐31加料，然后进行一级发酵，定期启动搅拌装置41通过罐体49上部的上桨叶部53和罐体49下部的下桨叶部54进行搅拌，一级发酵产生的沼气通过沼气出口45输出进行后处理，一级发酵过程中通过一级发酵液内循环泵32和一级厌氧换热器33进行一级厌氧发酵罐31的内循环发酵，一级发酵完成后通过一级发酵液出料泵34将一级发酵后的发酵液输送至二级厌氧发酵罐35，在二级厌氧发酵罐35进行二级发酵，定期启动搅拌装置41通过罐体49上部的上桨叶部53和罐体49下部的下桨叶部54进行搅拌，二级发酵产生的沼气通过沼气出口45输出进行后处理，二级发酵过程中通过二级发酵液内循环泵38和二级厌氧换热器37进行二级厌氧发酵罐35的内循环发酵，二级发酵完成后通过二级发酵液出料泵38将二级发酵后的发酵液输送至缓冲罐73进行后处理，罐体49顶部的沼气出口45与沼气凝水器74内相通，

从发酵罐72内排出的沼液经发酵余液暂存罐48从进液管63进入到缓冲罐体61内后被半球形均流网板64均流打散，然后通过搅拌叶片67搅动，加快沼液中气体和液体的分离，搅动过程中位于半球形均流网板64上方的液体流动速度快于下方，方便沼液中的杂质沉淀在缓冲罐体61底部，从缓冲罐体61顶部的排气口排入到沼气凝水器74内进行净化，当缓冲罐体61内沼液的液位高于溢流口时，位于缓冲罐体61底部的沼液通过过滤填料层70过滤后排入到暂存罐68内，当液位计71显示的液位高于溢流口顶部设定高度后，代表暂存罐68内沼液装满，此时停止向缓冲罐体61内输送沼液，开启缓冲罐体61的排污口把缓冲罐体61内的沼液以及沉淀在缓冲罐体61底部的沉淀物排放到固液分离机78内进行分离，分离的杂质进入到沉淀池80内沉淀，分离的液体和暂存罐68内的沼液一起进入到沼液缓冲池79内存储，缓冲罐体61排污过程中u形管69内的沼液回流，把过滤填料层70上的杂质冲洗掉，

从发酵罐72内排出的沼气进入双膜气柜77内的沼气经过沼气脱碳装置92脱碳，沼气脱水装置93脱水、沼气增压泵94加压后，一部分沼气通过阻火器98进入造粒机95内，通过燃烧给造粒机95提供热能；另一部沼气分沼气进入沼气发电机组96内，进行发电，工艺用水水源101输送的一部分水经过软化水处理器99的处理后进入沼气发电机组96内，对沼气发电机组96进行冷却，另一部分软化水进入余热锅炉97内，

沼气发电机组96产生的热烟气进入余热锅炉97，对余热锅炉97内的水加热；循环利用后的热烟气一部分排放了，另一部分进入发酵处理系统，沼气发电机组96产生的热水进入热水罐100内，热水罐100内的水通过循环泵102再泵入到沼气发电机组96内，实现水循环利用降温；阻火器98可以阻止甲烷燃烧后火焰蔓延；沼气发电机组96产生的电能供循环泵102不断运行。缓冲罐103起到暂存沼气的作用，可以使沼气更加平稳的输送到沼气发电机组96内。

使用造粒机95时，物料从进料口投入，物料在导流锥120的作用下，分散到压辊容纳槽内，电动机116通过减速机带动转轴117转动，一组压辊119绕着转轴117转动对压辊容纳槽内的物料进行碾压，在压力的作用下透过一组颗粒成型孔，生成圆柱状物料，在一组刮刀122的作用下，圆柱状物料被切成颗粒状，干热风进口由鼓风机吹入热风，将颗粒状的物料吹干，湿热风由抽风机从湿热风出口抽出；

成品颗粒由出料口排出；环形挡料板123阻挡被挤压的物料与轴承和转轴接触；罐体111底部为倒置斜圆台形方便出料；环形挡料板123顶部设有环形斜板进一步加强阻挡效果；湿热风出口倾斜设置在罐体111上可以避免抽风机把干燥颗粒吸走。