基于垃圾填埋气发电的余热回收系统
技术领域
本实用新型涉及沼气发电技术领域，尤其涉及一种基于垃圾填埋气发电的余热回收系统。
背景技术
垃圾产沼气用于发动机发电是很好的节能减排的方法。但发动机发电后产生的烟气温度高达400多℃，大量烟气热量排放大气，造成浪费。发动机本身的缸套水温也高达106—108℃，需通过发动机带的风扇冷却后循环利用，造成大量的低温热浪费。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种基于垃圾填埋气发电的余热回收系统，其用于收集沼气发电机组的缸套水和烟气的热量，并转换为电力和生活热水。
本实用新型是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。
基于垃圾填埋气发电的余热回收系统，包括若干组沼气发电机组、第二板式换热器、软水池、热水储罐、热水池和蒸汽膨胀发电机组，每组沼气发电机组一一对应设置有第一板式换热器、风冷散热器和烟气热水换热器，各组沼气发电机组的缸套高温水经第一板式换热器换热后冷却出水经风冷散热器二次冷却后回流入缸套水闭式循环冷却系统，烟气热水换热器进水与沼气发电机组的高温烟气换热升温后的升温出水分为两路，一路送入蒸汽膨胀发电机组用于发电，另一路经第二板式换热器换热后的降温出水再与蒸汽膨胀发电机组的出水汇流送入第一板式换热器换热后形成升温出水为烟气热水换热器提供进水，来自软水池的进水经第二板式换热器换热后的升温出水依次经热水储罐和热水池为用户提供热水。
作为优选，蒸汽膨胀发电机组为开启式螺杆膨胀机发电机组。
作为优选，第二板式换热器的降温出水与蒸汽膨胀发电机组的出水汇流管路上设置有储能器和两台热水循环泵。
作为优选，沼气发电机组的烟气排气管上设置有两个气动蝶阀，分别用于直接排放和与烟气热水换热器相连通。
作为优选，软水池通过两台增压泵为第二板式换热器提供进水。
作为优选，热水储罐中热水通过回水泵输送回第二板式换热器重新吸热。
本实用新型的有益效果：
余热回收利用沼气发电机组的烟气与缸套水所携带的热量，可满足供应用户90℃以上热水≥50t/d，并且其余热能全部利用发电，可实现净发电功率≥450kW的目标，热水供应收益和发电收益为公司带来可观的经济效益。采用螺杆膨胀机发电机组为有机朗肯循环的原理，在使用过程中，无排放，无污染，无消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍。
图1为本申请实施例的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大结构示意图。
图3为图1中B处的局部放大结构示意图。
附图标记：1-沼气发电机组，2-第一板式换热器，3-风冷散热器，4-烟气热水换热器，5-第二板式换热器，6-软水池，7-储能器，8-热水储罐，9-热水池，10-蒸汽膨胀发电机组。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图3所示，本实用新型实施例的基于垃圾填埋气发电的余热回收系统，可区分为5个子系统，即供水增压系统、热水循环系统、烟气系统、缸套水系统和用户热水系统。具体的说，包括若干组沼气发电机组1、第二板式换热器5、软水池6、热水储罐8、热水池9和蒸汽膨胀发电机组10，沼气发电机组1即为卡特燃机发电机组，在本实施例中采用7组。蒸汽膨胀发电机组比如采用开启式螺杆膨胀机发电机组，开启式螺杆膨胀机发电机组为有机朗肯循环的原理，预热器、蒸发器接受热水的热量，将工质R245fa加热成高温高压的蒸汽（非水蒸汽），然后进入膨胀机推动转子做工，同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后，进入油分离器，分离润滑油，气体进入冷凝器冷凝成液体，液体被液体泵升压，进入预热器、蒸发器，完成一轮循环。同时还存在的一路循环是润滑油在油分离气实现分离后，借助油泵输送至各润滑点，确保轴承等零件的润滑与降温。ORC循环中，工质R245fa的作用是将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力，从而实现低温热源的动力输出。
每组沼气发电机组1一一对应设置有第一板式换热器2、风冷散热器3和烟气热水换热器4。各组沼气发电机组1的缸套高温水经第一板式换热器2换热后冷却出水经风冷散热器3二次冷却后回流入缸套水闭式循环冷却系统。具体的说，7台沼气发电机组1中的缸套高温水分别与第一板式换热器2换热后96℃热水汇合经汇合后送到第二板式换热器5与烟气热水换热器4，经烟气热水换热器4升温后送至蒸汽膨胀发电机组10发电，排出70℃的水与第二板式换热器5出水汇合回到第一板式换热器2重复循环。
烟气热水换热器4进水与沼气发电机组1的高温烟气换热升温后的升温出水分为两路，一路送入蒸汽膨胀发电机组10用于发电，另一路经第二板式换热器5换热后的降温出水再与蒸汽膨胀发电机组10的出水汇流送入第一板式换热器2换热后形成升温出水为烟气热水换热器4提供进水，第二板式换热器5的降温出水与蒸汽膨胀发电机组10的出水汇流管路上设置有两台热水循环泵用于强制管路中的热水循环，比如，将蒸汽膨胀发电机组10来的70℃的热水与第二板式换热器5来的70℃热水升压后分别送到7台第一板式换热器2，吸收7台106—108℃的缸套水的热量，温度升高到96℃后分流出7.167t/h供第二板式换热器B使用，另43t/h热水被送入烟气热水换热器4，继续吸收高温烟气的热量使温度升高到159℃进入蒸汽膨胀发电机组10放热发电，温度降低到70℃，回到热水循环泵前，如此循环发电，为了防止系统的压力大幅度波动，还设置有一个储能器7串联在该汇流管路上。来自软水池6的进水经第二板式换热器5换热后的升温出水依次经热水储罐8和热水池9为用户提供热水。具体的说，软水池6通过两台增压泵为第二板式换热器5提供进水，将20℃的水由增压泵引出，输入到第二板式换热器5与经第一板式换热器2换出96℃、7.167t/h的热水换热后，产生的热水进入热水储罐8，作为用户热水，当水温低于设计值90℃时，热水储罐8中热水通过回水泵输送回第二板式换热器5重新吸热，直到水温达到设计值90℃时停止。回水泵设计压力为1.0Mpa，流量3t/h。
7台沼气发电机组1排出的435℃烟气通过七台烟气热水换热器4来加热经第一板式换热器2换热后流量为43t/h的热水，使烟温降低到130℃后通过烟囱排入大气。为在异常情况下将烟气直接排放，沼气发电机组1的烟气排气管上设置有两个气动蝶阀，分别用于直接排放和与烟气热水换热器4相连通。正常运行时排空用的7个气动蝶阀关闭，而另外7个为开通。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
