一种沼气锅炉燃烧系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种沼气锅炉燃烧系统，包括沼气燃烧系统和原煤燃烧系统，其中所述沼气燃烧系统包括沼气发生装置、水封装置、保护氮源、风机装置、防回火燃烧器、锅炉、控制阀元件、传感器元件、管道元件和燃气控制系统，所述原煤燃烧系统包括原煤仓、输送通道、煤仓控制阀、引风机一、位于锅炉底部的风室、渣斗。所述传感器元件的输出端与燃气控制系统的输入端连接，所述燃气控制系统的输出端与气动控制阀元件连接。通过将沼气燃烧系统和原煤燃烧装置的搭配结合，提高本系统的稳定性；整套系统所有气动阀都配有手动阀，即双阀组，在气源电源出现问题时，可手动操作，安全性高；同时还具有蒸汽热能利用率高的优点。
【专利说明】
一种沼气锅炉燃烧系统
技术领域
[0001]本发明涉及沼气燃烧技术领域，具体涉及一种沼气锅炉燃烧系统。
【背景技术】
[0002]随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。废气、废热是一种理想的可再利用能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业废弃物产出。
[0003]利用废气发电、供热是能源再利用的一种重要方式之一。许多化工行业，农村都有大量的沼气产生。沼气是有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而成的一种可燃性气体，其主要成份是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)，通常情况下，沼气中的甲烷(CH4)含量为50%-70%，二氧化碳(0)2)含量为30%-40%，其它气体含量很少，热值为215201^，相当于1.451113煤气或0.69m3天然气的热值。最新研究显示，甲烷的温室效应是二氧化碳的23-25倍，所以甲烷的直接排放对环境造成的影响更为严重。另一方面，沼气本身是具有较高热值的可燃气体，以沼气为燃料，直接燃烧利用是能源的再利用也是减少污染物排放的有效途径之一。
[0004]但是由于受沼气池发酵状况、气压状况反复变化等的影响，往往这对沼气池体强度、锅炉、灶具的燃烧效率的稳定性和提高都有不利的影响，尤其是在一些不能中断的燃烧装置中，依然有必要配合原煤系统或装置作为辅助燃烧。但是，当采用原煤与沼气共同的燃烧系统时，由于二者不同的燃烧性质与燃烧条件，如何确保沼气和原煤系统装置的安全性是一个很大的问题。
【发明内容】
[0005]针对以上问题，本发明提供了一种沼气锅炉燃烧系统，通过将沼气燃烧系统和原煤燃烧装置的搭配结合，从而使得沼气池气压状况、发酵状况的变化对燃烧装置的影响降至最低，提高燃烧系统的稳定性。同时本发明提供的沼气锅炉燃烧系统设置有检测传感器元件，手气动控制阀，具有在突发情况下安全性能高的特点，本装置的高压蒸汽经汽轮机带动发电机发电后的低压蒸汽再经过低压烘干通道，具有蒸汽热能利用率高的优点。
[0006]为了实现本发明的技术目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]—种沼气锅炉燃烧系统，包括沼气燃烧系统和原煤燃烧系统，所述沼气燃烧系统包括沼气发生装置、水封装置、保护氮源、风机装置、防回火燃烧器、锅炉、控制阀元件、传感器元件、管道元件和燃气控制系统，所述沼气发生装置、保护氮源通过管道元件与水封装置连接，所述风机装置包括调压风机和引风机二，所述调压风机分别与水封装置和防回火燃烧器连接，所述防回火燃烧器一端通过管道元件与引风机二相连，另一端与锅炉上侧壁连接;所述水封装置的上部连接有安全阀和压力表;所述控制阀元件包括和防回火燃烧器间的沼气气动控制阀、沼气手动控制阀；所述原煤燃烧系统包括原煤仓、输送通道、煤仓控制阀、引风机一、位于锅炉底部的风室、渣斗，所述煤仓控制阀包括设置在原煤仓和锅炉间的煤仓手动控制阀、煤仓气动控制阀，所述原煤仓通过输送管道与锅炉连接，所述锅炉的底部通过输送管道连接有渣斗，用以排出锅炉中燃烧后的煤渣;所述控制阀元件包括气动控制阀元件和手动控制阀元件;所述传感器元件包括设置在调压风机前端的风压传感器和设置在调压风机后端的沼气浓度检测传感器，与防回火燃烧器相连的火焰传感器和设置在锅炉内侧壁的炉膛温度传感器;所述传感器元件的输出端与燃气控制系统的输入端连接，所述燃气控制系统的输出端与沼气气动控制阀、调压风机、引风机二连接。
[0008]进一步，所述控制阀元件包括设置在沼气发生装置和水封装置间的主管道手动排空控制阀、主管道气动排空控制阀，设置在水封装置和调压风机间的事故手动排空控制阀、事故气动排空控制阀，设置在水封装置和保护氮源间的氮气手动控制阀、氮气气动控制阀，设置在引风机二和防回火燃烧器间的防回燃手动控制阀、防回燃气动控制阀；所述主管道气动排空控制阀、事故气动排空控制阀、氮气气动控制阀、沼气气动控制阀、煤仓气动控制阀和防回燃气动控制阀的输入端均与燃气控制系统的输出端连接。
[0009]进一步，所述锅炉的顶端还连接有气轮机，所述气轮机连接有发电机，所述发电机与电能输出端相连。
[0010]进一步，所述汽轮机还连接有低压蒸汽通道。
[0011 ]进一步，所述煤仓控制阀至少有一组，优选为三组。
[0012]本发明的有益效果是:本发明提供的一种沼气锅炉燃烧系统，与现有技术相比，具有以下优点。
[0013]1.通过将沼气燃烧系统和原煤燃烧装置的搭配结合，从而使得沼气池气压状况、发酵状况的变化对燃烧装置的影响降至最低，提高本燃烧系统的稳定性；
2.通过在沼气锅炉燃烧系统设置有多处检测传感器元件，手、气动控制阀元件，在断电等突发情况下，可手动操作关闭控制阀，具有安全性能高的特点；
3.本装置高压蒸汽经汽轮机带动发电机发电后的低压蒸汽，再经过低压烘干通道进行预热烘干，具有蒸汽热能利用率高的优点。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍:
图1是本发明中沼气锅炉燃烧系统装置的结构示意图。
[0015]图中:1_沼气发生装置；11-燃气控制系统;21-主管道手动排空控制阀；22-主管道气动排空控制阀；23-事故手动排空控制阀；24-事故气动排空控制阀；25-氮气手动控制阀；26-氮气气动控制阀；27-沼气气动控制阀；28-沼气手动控制阀；29-煤仓手动控制阀；210-煤仓气动控制阀；3-水封装置;31-安全阀；32-压力表;4-保护氮源;5-调压风机;51-风压传感器;52-沼气浓度检测传感器;6-防回火燃烧器;61-火焰传感器;62-炉膛温度传感器;7-锅炉;71-风室;72-引风机一;73-渣斗;8-引风机二;81-防回燃手动控制阀;82-防回燃气动控制阀;9-气轮机;I O-发电机。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0017]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶部”、“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0018]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]术语“连接”是指在各传感器元件和气动控制阀元件与燃烧控制系统进行电气连接，实现控制系统的面板化控制或各部件之间进行安装、固定连接。
[0020]参照图1所示，本发明提供的一种沼气锅炉燃烧系统，包括沼气燃烧系统和原煤燃烧系统，所述沼气燃烧系统包括沼气发生装置1、水封装置3、保护氮源4、风机装置、防回火燃烧器6、锅炉7、控制阀元件、传感器元件、管道元件和燃气控制系统11，所述沼气发生装置
1、保护氮源4通过管道元件与水封装置3连接，所述风机装置包括调压风机5和引风机二 8，所述调压风机5分别与水封装置3和防回火燃烧器6连接，所述防回火燃烧器6—端通过管道元件与引风机二 8相连，另一端与锅炉7上侧壁连接;所述水封装置3的上部连接有安全阀31和压力表32;所述控制阀元件包括和防回火燃烧器6间的沼气气动控制阀27、沼气手动控制阀28;所述原煤燃烧系统包括原煤仓、输送通道、煤仓控制阀、引风机一72、位于锅炉7底部的风室71、渣斗73，所述煤仓控制阀包括设置在原煤仓和锅炉7间的煤仓手动控制阀29、煤仓气动控制阀210，所述原煤仓通过输送管道与锅炉7连接，所述锅炉7的底部通过输送管道连接有渣斗73，用以排出锅炉7中燃烧后的煤渣;所述控制阀元件包括气动控制阀元件和手动控制阀元件;所述传感器元件包括设置在调压风机5前端的风压传感器51和设置在调压风机后端的沼气浓度检测传感器52，与防回火燃烧器6相连的火焰传感器61和设置在锅炉7内侧壁的炉膛温度传感器62;所述传感器元件的输出端与燃气控制系统11的输入端连接，所述燃气控制系统11的输出端与沼气气动控制阀27、调压风机5、引风机二8连接。通过将沼气燃烧系统和原煤燃烧装置的搭配结合，从而使得沼气池气压状况、发酵状况的变化对燃烧装置的影响降至最低，系统稳定性高。保护氮源4可以对管道中的残存的空气进行吹扫排除，防止发生爆炸。
[0021]风压传感器51和沼气浓度检测传感器52的设置，可以在当沼气压力过高过低、燃烧器温度过高或其他部件出现异常状况时，沼气气动控制阀27迅速切断，对系统进行保护。所述传感器元件的输出端与燃气控制系统11的输入端连接，如此可以实时监控该系统的使用状态。
[0022]所述控制阀元件包括设置在沼气发生装置I和水封装置3间的主管道手动排空控制阀21、主管道气动排空控制阀22，设置在水封装置3和调压风机5间的事故手动排空控制阀23、事故气动排空控制阀24，设置在水封装置3和保护氮源4间的氮气手动控制阀25、氮气气动控制阀26，设置在引风机二 8和防回火燃烧器6间的防回燃手动控制阀81、防回燃气动控制阀82。由于沼气属于易燃易爆气体(当它们与空气达到一定的混合比例时，就可能达到爆炸极限范围，甲烷的爆炸浓度范围为5%?15%)，所以整套系统所有气动阀都配有手动阀，即双阀组，以防气源电源出现问题时，可手动操作。
[0023]所述主管道气动排空控制阀22、事故气动排空控制阀24、氮气气动控制阀26、沼气气动控制阀27、煤仓气动控制阀210和防回燃气动控制阀82的输入端均与燃气控制系统11的输出端连接。如此，当传感器元件检测到的数据异常时，将会触发紧急预警状态，通过燃气控制系统，控制气动控制阀元件将迅速切断，保护整个系统装置。
[0024]进一步，在所述锅炉7的顶端还连接有气轮机9，所述气轮机9连接有发电机10，所述发电机10与电能输出端相连，所述汽轮机9还连接有低压蒸汽通道。如此，高压蒸汽经汽轮机9带动发电机10发电后的低压蒸汽，再经过低压烘干通道进行预热烘干，提高蒸汽热能利用率。
[0025]优选的，所述煤仓控制阀为三组。
[0026]本发明提供的一种沼气锅炉燃烧系统，通过将沼气燃烧系统和原煤燃烧装置的搭配结合，从而使得沼气池气压状况、发酵状况的变化对燃烧装置的影响降至最低，同时本发明提供的沼气锅炉燃烧系统设置有检测传感器元件，手气动控制阀，具有在突发情况下安全性能高的特点，本装置的高压蒸汽经汽轮机带动发电机发电后的低压蒸汽再经过低压烘干通道，具有蒸汽热能利用率高的优点。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种沼气锅炉燃烧系统，包括沼气燃烧系统和原煤燃烧系统，其特征在于:所述沼气燃烧系统包括沼气发生装置(1)、水封装置(3)、保护氮源(4)、风机装置、防回火燃烧器(6)、锅炉(7)、控制阀元件、传感器元件、管道元件和燃气控制系统(11)，所述沼气发生装置(1)、保护氮源(4)通过管道元件与水封装置(3)连接，所述风机装置包括调压风机(5)和引风机二 (8)，所述调压风机(5)分别与水封装置(3)和防回火燃烧器(6)连接，所述防回火燃烧器(6)—端通过管道元件与引风机二(8)相连，另一端与锅炉(7)上侧壁连接;所述水封装置(3)的上部连接有安全阀(31)和压力表(32);所述控制阀元件包括和防回火燃烧器(6)间的沼气气动控制阀(27)、沼气手动控制阀(28);所述原煤燃烧系统包括原煤仓、输送通道、煤仓控制阀、引风机一 (72)、位于锅炉(7)底部的风室(71)、渣斗(73)，所述煤仓控制阀包括设置在原煤仓和锅炉(7)间的煤仓手动控制阀(29)、煤仓气动控制阀(210)，所述原煤仓通过输送管道与锅炉(7)连接，所述锅炉(7)的底部通过输送管道连接有渣斗(73)，用以排出锅炉(7)中燃烧后的煤渣;所述传感器元件包括设置在调压风机(5)前端的风压传感器(51)和设置在调压风机后端的沼气浓度检测传感器(52)，与防回火燃烧器(6)相连的火焰传感器(61)和设置在锅炉(7)内侧壁的炉膛温度传感器(62);所述传感器元件与燃气控制系统(11)的输入端连接，所述燃气控制系统(11)的输出端与沼气气动控制阀(27 )、调压风机(5)、引风机二(8)连接。2.根据权利要求1所述的一种沼气锅炉燃烧系统，其特征在于:所述控制阀元件包括设置在沼气发生装置(I)和水封装置(3)间的主管道手动排空控制阀(21)、主管道气动排空控制阀(22)，设置在水封装置(3)和调压风机(5)间的事故手动排空控制阀(23)、事故气动排空控制阀(24)，设置在水封装置(3)和保护氮源(4)间的氮气手动控制阀(25)、氮气气动控制阀(26)，设置在引风机二 (8)和防回火燃烧器(6)间的防回燃手动控制阀(81)、防回燃气动控制阀(82);所述主管道气动排空控制阀(22)、事故气动排空控制阀(24)、氮气气动控制阀(26)、沼气气动控制阀(27)、煤仓气动控制阀(210)和防回燃气动控制阀(82)均与燃气控制系统(11)的输出端连接。3.根据权利要求1所述的一种沼气锅炉燃烧系统，其特征在于:所述锅炉(7)的顶端还连接有气轮机(9)，所述气轮机(9)连接有发电机(10)，所述发电机(10)与电能输出端相连。4.根据权利要求3所述的一种沼气锅炉燃烧系统，其特征在于:所述汽轮机(9)还连接有低压蒸汽通道。5.根据权利要求1所述的一种沼气锅炉燃烧系统，其特征在于:所述煤仓控制阀至少有一组。
【文档编号】F23C1/04GK106051743SQ201610357112
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】赵耀强
【申请人】江门市明星纸业有限公司