发电系统的制作方法

本实用新型涉及清洁能源技术领域，具体而言，涉及一种可持续进行气体发电的发电系统。

背景技术：

在现有技术中，利用垃圾填埋场产生的沼气进行发电的技术已经比较成熟，然而，随着垃圾填埋场产生的沼气不断的消耗，发电装置往往会处于低负荷运行状态，甚者停止工作。让发电装置处于低负荷运行状态或闲置会导致巨大的资源浪费，同时若将垃圾填埋场产生的的沼气进行直接排放还会对环境造成不好的影响(比如，温室效应)。如何解决上述问题，对于本领域的技术人员而言是急需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能对垃圾填埋场中产生的沼气进行持续消耗且可以保证发电装置正常运行的发电系统。

本实用新型的实施例提供一种发电系统，包括：第一可燃气体生成装置、第二可燃气体生成装置、发电装置、空气供应装置、气体存储装置及控制器。

所述发电装置包括燃气进口、空气进口及废气排出口。所述第一可燃气体生成装置和所述第二可燃气体生成装置分别通过管道与所述气体存储装置的进气口连接。所述气体存储装置的出气口通过管道 与所述发电装置的燃气进口连接。

连接所述气体存储装置的出气口与所述发电装置的燃气进口的管道上设置有第一阀门。所述气体存储装置设置有可燃气体浓度检测器。

所述空气供应装置通过管道与所述发电装置的空气进口连接，所述第一阀门及可燃气体浓度检测器分别与所述控制器连接。

所述控制器根据所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度值对所述第一阀门的开度进行控制，以控制所述可燃气体进入所述发电装置的量。

进一步地，上述发电系统中所述第一可燃气体生成装置为容纳一垃圾填埋场的封闭结构。所述第二可燃气体生成装置为一装有食物垃圾的封闭结构。

进一步地，上述发电系统中所述废气排出口设置有氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器用于检测所述废气中的氧含量。所述空气供应装置与所述发电装置之间还设置有第二阀门，所述氧气浓度传感器和所述第二阀门分别与所述控制器连接。所述控制器在所述氧气浓度传感器检测的氧含量低于预设氧含量时增加所述第二阀门的开度。

进一步地，上述发电系统中所述控制器在所述氧气浓度传感器检测的氧含量低于预设氧含量时减小所述第一阀门的开度。

进一步地，上述发电系统中所述气体存储装置内还设置有气压传感器，所述气压传感器与所述控制器连接。所述控制器在所述气压传感器检测的气压值大于预设气压值时控制增大所述第二阀门的开度。

进一步地，上述发电系统还包括：净化装置，所述净化装置设置在所述第一可燃气体生成装置、所述第二可燃气体生成装置与所述气体存储装置之间。所述净化装置用于对所述第一可燃气体生成装置及所述第二可燃气体生成装置产生的可燃气体进行去杂质及干燥处理。

进一步地，上述发电系统中所述气体存储装置内还包括气体搅拌器。所述气体搅拌器用于使所述气体存储装置中来自于所述第一可燃气体生成装置和所述第二可燃气体生成装置的可燃气体均匀混合。

进一步地，上述发电系统还包括：废气处理装置，所述废气处理装置连接于所述废气排出口，所述废气处理装置用于对所述废气进行处理后排出。

进一步地，上述发电系统中所述管道采用耐腐蚀材料制造而成。

进一步地，上述发电系统中所述管道采用聚四氟乙烯制造而成。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

在发电系统中设置第一可燃气体生成装置和第二可燃气生成装置，其中第一可燃气体生成装置采用现有垃圾填埋场产生可燃气体。同时，采用第二可燃气体生成装置为发电装置补给可燃气体，可以使所述发电装置在所述第一可燃气体生成装置生成的可燃气体不足时依然能够进行工作。解决第一可燃气体生成装置生成的可燃气体不足时所述发电装置闲置的问题，还可以解决直接将所述第一可燃气体生成装置生成的气体进行排放引起的环境问题，具有绿色环保的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型较佳实施例提供的发电系统的第一种结构示意框图。

图2是本实用新型较佳实施例提供的发电系统的第二种结构示 意框图。

图3是本实用新型较佳实施例提供的发电系统的第三种结构示意框图。

其中，附图标记汇总如下：

发电系统100；第一可燃气体生成装置110；第二可燃气体生成装置120；发电装置130；燃气进口131；空气进口132；废气排出口133；

空气供应装置140；第二阀门142；气体存储装置150；可燃气体浓度检测器152；第一阀门154；气体搅拌器156；控制器160；净化装置170；气体过滤器171；气体干燥器172；氧气浓度传感器180；废气处理装置190。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

请参照图1及图2，本实用新型具体实施例提供一种能进行持续发电的发电系统100，所述发电系统100包括：第一可燃气体生成装置110、第二可燃气体生成装置120、发电装置130、空气供应装置140、气体存储装置150及控制器160。

所述发电装置130可以包括燃气进口131、空气进口132及废气排出口133。其中所述气体存储装置150通过管道与所述发电装置130的燃气进口131连接。在本具体实施例中，所述发电装置130包括燃气内燃发电机，所述发电装置130利用可燃气体燃烧产生的热能进行发电。

在本具体实施例中，所述第一可燃气体生成装置110和所述第二可燃气体生成装置120被设计成一封闭的结构，具体地，所述第一可 燃气体生成装置110可以为现有的垃圾填埋坑，所述第二可燃气体生成装置120可以为装有食物垃圾的沼气池。

所述第一可燃气体生成装置110与所述第二可燃气体生成装置120分别通过管道与所述气体存储装置150的进气口连接。所述气体存储装置150的出气口通过管道与所述发电装置130的燃气进口连接。

在本具体实施例中，所述气体存储装置150中还可以设置可燃气体浓度检测器152，具体地，在所述第一可燃气体生成装置110和所述第二可燃气体生成装置120产生的可燃气体为沼气(主要成分为甲烷)时，所述可燃气体浓度检测器112可以是甲烷浓度检测器。所述可燃气体浓度检测器112可以将可燃气体燃烧产生的热量转化为电信号(比如：电压)，并根据电信号的大小得到可燃气体的浓度，一般地，可燃气体的浓度与所述转化后电信号的大小成线性关系。

在本具体实施例中，连接所述气体存储装置150与所述发电装置130的管道上还可以设置第一阀门154，所述第一阀门154的开度可以调节，通过调节所述第一阀门154的开度可以控制所述气体存储装置150供给到所述发电装置130中可燃气体的量。

请参照图3，在本具体实施例的具体实施方式中，所述气体存储装置150内还可以包括气体搅拌器156，所述气体搅拌器156用于使所述气体存储装置150中来自于所述第一可燃气体生成装置110和所述第二可燃气体生成装置120的可燃气体均匀混合。设置所述气体存储装置150，并在所述气体存储装置150中设置气体搅拌器156可以使供应到所述发电装置130中可燃气体的浓度较为均匀，便于可燃气体在所述发电装置130进行完全燃烧。

所述空气供应装置140通过管道与所述发电装置130的空气进口132连接，在本具体实施例中，所述空气供应装置140可以将外部环 境中的空气抽入所述发电装置130中，用于与所述可燃气体进行燃烧反应，具体地，所述空气供应装置140可以为一鼓风装置。

请参照图2，在连接所述空气供应装置140与所述发电装置130的通道上还可以设置第二阀门142，其中所述第二阀门142的开度可以调控，通过调控所述第二阀门142的开度可以控制进入所述发电装置130空气的量。

请参照图2及图3，在本具体实施例中，所述第一阀门154及可燃气体浓度检测器152分别与所述控制器160连接。所述控制器160可以通过所述可燃气体浓度检测器152检测到的气体浓度控制所述第一阀门154的开度状况。其中，所述控制器160具有数据处理能力及根据处理后的数据对阀门进行相应控制的功能，具体地，所述控制器160可以对所述可燃气体浓度检测器152检测的可燃气体浓度值进行数据处理，根据处理后得到的数据对所述第一阀门154的开度进行控制，以控制所述可燃气体进入所述发电装置130的量。为了使单位时间进入所述发电装置130的可燃气体的量保持稳定，在所述可燃气体浓度检测器152检测的浓度较小时，所述控制器160控制使所述第一阀门154的开度变大，在,所述可燃气体浓度检测器152检测的浓度较大时，所述控制器160控制使所述第一阀门154的开度变小。

具体地，所述可燃气体浓度检测器152检测的可燃气体浓度发送到所述控制器160中，所述控制器160中可以预先存储有不同可燃气体浓度范围对应的所述第一阀门154的开度情况信息，所述控制器160将接收到的可燃气体浓度与预先存储的气体浓度进行对比。在所述可燃气体浓度检测器152检测的可燃气体浓度位于某一预设可燃气体浓度范围时，所述控制器160控制所述第一阀门154的开度调整到与所述某一预设可燃气体浓度范围对应的开度上。所述第一可燃气体生成装置110及所述第二可燃气体生成装置120提供的可燃气体在 所述发电装置130中进行燃烧，燃烧后所产生的废气再经由所述废气排出口133排出所述发电装置130，所述发电装置130将燃烧产生的热能转换为电能。应当理解的是，上述可燃气体的浓度应当为可以让所述发电装置130进行正常发电，对于不同发电功率的发电装置130其所对应的能进行正常发电的可燃气体浓度值是存在差异的。

请参照图3，进一步，在本具体实施例中，所述发电系统100还可以包括：净化装置170，所述净化装置170设置在所述第一可燃气体生成装置110、所述第二可燃气体生成装置120与所述气体存储装置150之间，所述净化装置170将所述第一可燃气体生成装置110或所述第二可燃气体生成装置120生成的可燃气体进行净化处理后输送到所述气体存储装置150中，所述气体存储装置150可以是一储气罐。其中，所述净化处理包括对可燃气体去除杂质及干燥。

在本具体实施例的较佳实施方式中，所述净化装置170中可以设置气体过滤器171及气体干燥器172。其中，所述气体过滤器171可以除去可燃气体可燃气体中的杂质(比如，二氧化硫)以减小杂质对管道的腐蚀，具体地，所述过滤器中可以设置能与杂质进行化学反应的物质(比如，碳酸氢钠溶液或者氢氧化钠溶液等)。其中，所述气体干燥器172可以除去可燃气体中的水份，减小上述水份在所述发电装置130燃烧过程中带走的热量，而影响燃烧产生的热值，降低所述发电装置130的发电效率，具体地，所述干燥器中可以设置干燥剂用于吸收所述可燃气体中的水份。

请参照图2及图3，进一步地，在本具体实施例中，所述废气排出口133还可以设置氧气浓度传感器180，所述氧气浓度传感器180与所述控制器160连接，所述氧气浓度传感器180用于检测所述废气中的氧含量。设置所述氧气浓度传感器180并通过对废气中的氧含量的检测可以知道所述发电装置130中的可燃气体是否存在不完全燃 烧的情形。在存在不完全燃烧的情形时会存在以下缺点：可燃气体的化学能未完全释放影响发电装置130的发电效率；不完全燃烧所产生的废气中会存在像一氧化碳这样的有毒气体，会对环境造成污染。因此在该发电过程中应当避免可燃气体不完全燃烧的情形发生。

在本具体实施例的一种实施方式中，当所述氧气浓度传感器180检测的氧含量低于预设氧含量时，所述控制器160可以控制将所述第二阀门142的开度增加，以使更多的空气进入所述发电装置130内，以保证可燃气体在所述发电装置130内进行完全燃烧。

在本具体实施例的另一种实施方式中，当所述氧气浓度传感器180检测的氧含量低于预设氧含量时，所述控制器160可以控制减小所述第一阀门154的开度以减小进入所述发电装置130的可燃气体的量，以保证在空气进入量不变的情况下可燃气体能进行完全燃烧。当然可以理解的是，上述减小进入所述发电装置130的可燃气体的量的前提是能保证所述发电装置130处于正常的工作状态。

在本具体实施例的其它实施方式中，所述空气供应装置140还可以与所述控制器160连接，当所述氧气浓度传感器180检测的氧含量低于预设氧含量时，所述控制器160也可以增加所述空气供应装置140的工作功率以使更多空气进入到所述发电装置130内。当然在本实施方式中，还可以同时进行所述空气供应装置140功率的调节及所述第二阀门142开度的调节，以实现可燃气体在所述发电装置130内进行完全燃烧。

进一步地，在本具体实施例中，所述发电系统100还可以包括废气处理装置190。燃烧后的废气中可能含有各种有毒有害的气体(比如二氧化硫、一氧化碳等)，所述废气处理装置190中可以设置用于吸收上述有毒有害的气体的物质(比如：氢氧化钠溶液或者氧化铁粉)。将废气进行处理后排放可以减小其对环境的污染。

在本具体实施例中，因所述可燃气体中可能含有腐蚀性气体(比如，二氧化硫)，为了使保证整个系统能长期使用，所述管道可以采用耐腐蚀材料制造，具体地，所述管道可以采用耐腐蚀性能较好的聚四氟乙烯制造而成。

综上所述，在发电系统中设置第一可燃气体生成装置和第二可燃气生成装置，其中第一可燃气体生成装置采用现有垃圾填埋场产生可燃气体。采用第二可燃气体生成装置为发电装置补给可燃气体，可以使所述发电装置即使在所述第一可燃气体生成装置生成的可燃气体不足时依然能够进行工作。解决第一可燃气体生成装置生成的可燃气体不足时所述发电装置闲置的问题，还可以解决直接将所述第一可燃气体生成装置生成的气体进行排放引起的环境问题，具有绿色环保的特点。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描 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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语。