一種沼氣發電機組的製作方法

2023-11-02 05:57:42 1

專利名稱：一種沼氣發電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及沼氣能源轉化技術領域，特別是一種沼氣發電機組。
背景技術：
沼氣作為一 種清潔、環保的氣體燃料，在鄉村的產出量巨大，在能源短缺問題日趨嚴重的今天，沼氣的合理利用受到各國越來越多的重視。通常，沼氣有三種用途首先，它可以直接燃燒產生熱量，這一方式原理簡單，但是能效較低；其次，沼氣可以經過過濾並由泵輸送到天然氣管線中，進而運輸到用戶家中，為人們做飯、供暖等活動提供燃料；最後，沼氣還可以經過過濾作為內燃機的燃料，通過內燃機帶動發電機，實現能源轉化。沼氣發電機組的發動機採用火花點火方式，由進氣、壓縮、點燃、排氣四個衝程組成一個燃燒循環，將沼氣的化學能轉化為動能，同時，沼氣發電機組還可以對排氣餘熱和冷卻水餘熱加以充分利用，沼氣的利用率和綜合熱效率都比較高。現有技術如中國專利CN201215037Y公開了一種家用沼氣發電裝置，它包括通過管道連接的氣體混合裝置和內燃發動機，還包括與氣體混合裝置通過管道連接的氣體增壓儲存裝置，內燃發動機傳動連接一發電機。上述家用沼氣發電裝置(沼氣發電機組)存在以下不足①氣體混合裝置與內燃發動機之間通過管道連通，混合氣體受內燃發動機的活塞下行的吸力作用進入燃燒室內，也就是說進入內燃發動機的混合氣體量的多少完全取決於氣體混合裝置和內燃發動機之間的氣壓差，但是在各衝程階段，內燃發動機內部活塞的運行速度是不斷變化的，這樣很難控制每一燃燒循環進入內燃發動機內部的混合氣體數量，當進入內燃發動機的混合氣體過量時，沼氣燃燒不充分，不僅造成能源浪費，而且未燃燒的沼氣排出機體還會汙染環境；而當進入內燃發動機的混合氣體不足時，則會導致內燃發動機輸出功率不足，使整體發電裝置的能效不穩定。②由於氣體混合裝置與內燃發動機之間的管道長期處於連通狀態，燃燒過後的氣體在活塞上行的推力作用下容易發生逆向流動，不僅會破壞氣體混合裝置中混合氣體的組分比率，影響整體發電裝置的發電效率，而且還容易引起氣體混合裝置中的沼氣燃燒甚至爆炸等事故，存在安全隱患。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於現有技術中的沼氣發電機組能效不穩定且安全性差，而提供了一種能效較高，且安全性較好的沼氣發電機組。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下一種沼氣發電機組，包括發電機，設置於所述沼氣發電機組的殼體內，所述發電機的電能輸出端與儲電裝置連接；沼氣發動機，設置於所述殼體內，所述沼氣發動機的輸出端與所述發電機的輸入端連接，用於將氣體燃料的化學能轉化為動能帶動所述發電機運轉；[0010]氣體供給機構，設置於所述殼體內，所述氣體供給機構的混合氣體出氣口與所述沼氣發動機的混合氣體進氣口連通，用於向所述沼氣發動機提供氣體燃料；所述氣體供給機構的所述混合氣體出氣口與所述沼氣發動機的所述混合氣體進氣口之間設置有氣體流量控制裝置。上述沼氣發電機組，所述氣體供給機構包括混合器，所述混合器具有空氣進氣口、沼氣進氣口和所述混合氣體出氣口。上述沼氣發電機組，所述混合器的所述空氣進氣口連接有空氣濾清器。
上述沼氣發電機組，所述氣體流量控制裝置為電子節氣門。上述沼氣發電機組，還包括用於控制所述沼氣發電機組運轉、並通過控制所述電子節氣門動作進而控制進入所述沼氣發動機的混合氣體流量的電氣控制系統，所述電氣控制系統與所述電子節氣門、所述氣體供給機構電連接。上述沼氣發電機組，還包括設置在所述殼體內的散熱器和與所述散熱器連接的風扇。上述沼氣發電機組，還包括設置在所述殼體內的消聲器。上述沼氣發電機組，所述殼體為靜音外罩。上述沼氣發電機組，所述電氣控制系統包括處理模塊、控制器、顯示屏和報警器。上述沼氣發電機組，所述沼氣發動機為單缸沼氣發動機。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點①本實用新型的沼氣發電機組，氣體供給機構的混合氣體出氣口與沼氣發動機的混合氣體進氣口之間設置有氣體流量控制裝置。利用氣體流量控制裝置可以監控每個燃燒循環進入沼氣發動機內部的混合氣體量，既防止了由於混合氣體過量造成燃燒不充分的情況發生，也杜絕了由於混合氣體不足導致發電效率降低的情況，從而提高了沼氣發電機組能效的穩定性和使用的安全性。②本實用新型的沼氣發電機組，氣體供給機構包括混合器，混合器具有空氣進氣口、沼氣進氣口和混合氣體出氣口。沼氣和空氣在混合器中預先混合之後再進入沼氣發動機，這樣可以保證沼氣和空氣中的氧氣充分接觸，從而使沼氣燃燒得更充分，避免能源的浪費和由於燃燒不充分的沼氣直接排入大氣而造成的環境汙染。③本實用新型的沼氣發電機組，混合器的空氣進氣口連接有空氣濾清器。這樣的設置可以避免空氣中的雜質進入混合器，進而隨混合氣體進入沼氣發動機，確保燃燒效率，減少燃燒廢物。④本實用新型的沼氣發電機組，其中氣體流量控制裝置採用電子節氣門。在控制系統的作用下，電子節氣門的開度可以得到精確控制，系統響應迅速，操控性能好。⑤本實用新型的沼氣發電機組，還包括設置在殼體內的散熱器和與散熱器連接的風扇。由散熱器和風扇組成的散熱裝置，可以及時將沼氣發電機組產生的熱量排出發電機組外部，防止沼氣發電機組由於溫度過高導致的零部件損壞和機器故障，保證沼氣發電機組的安全運行。⑥本實用新型的沼氣發電機組，還包括設置在殼體內的消聲器，並且，殼體為靜音外罩。靜音外罩可以將沼氣發電機組內部機械運轉產生的機械噪音隔離，降低噪音汙染。⑦本實用新型的沼氣發電機組，通過對結構進行改進，提高了所述沼氣發電機組的能效和安全性，同時，本實施例所述沼氣發電機組的發電輸出功率可以達到8-12千瓦，相比現有技術中同等輸出功率的沼氣發電機組均採用雙缸或多缸發動機，本實施例的建造成本和運行保養費用均比較低，適於廣泛地運用在中小型沼氣工程中。

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖I是本實用新型沼氣發電機組優選實施例的結構框圖2是本實用新型沼氣發電機組優選實施例的結構示意圖。圖中附圖標記表示為I-散熱器，2-風扇，3-空氣濾清器，4-混合器，5-沼氣發動機，6-電氣控制系統,7-靜音外罩，8-發電機,9-消聲器,10-電子節氣門。
具體實施方式
如圖1-2所示，是本實用新型沼氣發電機組的優選實施例。所述沼氣發電機組包括殼體、發電機8、沼氣發動機5、氣體供給機構、電氣控制系統6、散熱裝置和消聲裝置。所述發電機8設置於所述沼氣發電機組的所述殼體內，所述發電機8的電能輸出端與儲電裝置連接。所述沼氣發動機5設置於所述殼體內，所述沼氣發動機5的輸出端與所述發電機8的輸入端連接，用於將氣體燃料的化學能轉化為動能帶動所述發電機8運轉。在本實施例中，所述發電機8與所述沼氣發動機5通過三角帶相連，由所述沼氣發動機5帶動所述發電機8旋轉做功。在本實施例中,所述沼氣發動機5採用單槓沼氣發動機，並且所述沼氣發動機5由單缸柴油機經過燃氣化改制而成。所謂燃氣化改制，就是通過改變所述單缸柴油機的部分結構特點，使原本適用於燃燒柴油的發動機可以用於燃燒沼氣，這一方法廣泛地運用在沼氣發電技術領域。具體來說就是將所述單缸柴油機的柴油霧化噴嘴取消，將柴油進口和空氣進口合併為混合氣體進氣口，並由所述氣體供給機構為所述沼氣發動機供給混合氣體。所述氣體供給機構設置於所述殼體內，所述氣體供給機構的混合氣體出氣口與所述沼氣發動機5的所述混合氣體進氣口連通，用於向所述沼氣發動機5提供氣體燃料。在本實施例中，所述氣體供給機構包括混合器4，所述混合器4具有空氣進氣口、沼氣進氣口和所述混合氣體出氣口，所述空氣進氣口的進氣端與外界空氣連通，所述沼氣進氣口的進氣端與沼氣池連通。並且，所述混合器4的所述空氣進氣口連接有空氣濾清器3。所述氣體供給機構的所述混合氣體出氣口與所述沼氣發動機5的所述混合氣體進氣口之間設置有氣體流量控制裝置。在本實施例中，所述氣體流量控制裝置為電子節氣門10，經所述混合器4混合後的混合氣體通過所述電子節氣門10進入所述沼氣發動機5的所述混合氣體進氣口。所述電氣控制系統6用於控制所述沼氣發電機組運轉、並通過控制所述電子節氣門10的動作進而控制進入所述沼氣發動機5的混合氣體流量。所述電氣控制系統6與所述電子節氣門10、所述氣體供給機構電連接。在本實施例中，所述電氣控制系統6設置在控制櫃中，所述控制櫃設置在所述殼體內，所述電氣控制系統6包括處理模塊、控制器、顯示屏和報警器，所述電氣控制系統6能夠實現所述沼氣發電機組電啟動/停機，實時顯示機組電壓、頻率、電流等數據，以及過頻、欠頻報警等功能。所述散熱裝置包括設置在所述殼體內的散熱器I和與所述散熱器I連接的風扇2。在本實施例中，所述殼體內部設置有循環冷卻水系統，通過所述沼氣發動機5上安裝的機械泵或者電水泵將冷卻水泵入所述沼氣發電機組內部，所述冷卻水對所述沼氣發動機組內部的部件冷卻後進入所述散熱器1，並通過所述風扇2進行散熱。所述消聲裝置包括設置在所述殼體內的消聲器9，並且，本實施例中所述殼體為靜音外罩7，所述靜音外罩7上設置有進排氣風道。所述沼氣發電機組通過所述靜音外罩7隔離所述沼氣發電機組產生的燃燒噪聲、進排氣噪聲、震動噪聲等，降低沼氣發電機組對於外界的噪音汙染。 在其他實施例中，所述沼氣發動機5還可以由單缸汽油機經過燃氣化改制而成，同樣可以實現本實用新型的目的。在其他實施例中，所述發電機8與所述沼氣發動機5還可以通過普通鋼帶、皮帶等其他方式相連，只要可以將所述沼氣發動機5輸出的機械能穩定地傳遞給所述發電機8即可。在其他實施例中，所述氣體流量控制裝置還可以是順流閥，只要可以在所述電氣控制系統6的操縱下控制每一燃燒循環流入所述沼氣發動機5的混合氣體量即可。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。
權利要求1.一種沼氣發電機組,包括 發電機(8),設置於所述沼氣發電機組的殼體內，所述發電機(8)的電能輸出端與儲電裝置連接； 沼氣發動機(5),設置於所述殼體內，所述沼氣發動機(5)的輸出端與所述發電機(8)的輸入端連接，用於將氣體燃料的化學能轉化為動能帶動所述發電機(8)運轉； 氣體供給機構，設置於所述殼體內，所述氣體供給機構的混合氣體出氣口與所述沼氣發動機(5)的混合氣體進氣口連通，用於向所述沼氣發動機(5)提供氣體燃料； 其特徵在於所述氣體供給機構的所述混合氣體出氣口與所述沼氣發動機(5)的所述混合氣體進氣口之間設置有氣體流量控制裝置。
2.根據權利要求I所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述氣體供給機構包括混合器(4)，所述混合器(4)具有空氣進氣口、沼氣進氣口和所述混合氣體出氣口。
3.根據權利要求2所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述混合器(4)的所述空氣進氣口連接有空氣濾清器(3)。
4.根據權利要求1-3任一所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述氣體流量控制裝置為電子節氣門(10)。
5.根據權利要求4所述的沼氣發電機組，其特徵在於還包括用於控制所述沼氣發電機組運轉、並通過控制所述電子節氣門(10)動作進而控制進入所述沼氣發動機(5)的混合氣體流量的電氣控制系統(6)，所述電氣控制系統(6)與所述電子節氣門(10)、所述氣體供給機構電連接。
6.根據權利要求5所述的沼氣發電機組，其特徵在於還包括設置在所述殼體內的散 器(I)和與所述散熱器(I)連接的風扇(2 )。
7.根據權利要求6所述的沼氣發電機組，其特徵在於還包括設置在所述殼體內的消聲器(9)。
8.根據權利要求7所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述殼體為靜音外罩(7)。
9.根據權利要求8所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述電氣控制系統(6)包括處理模塊、控制器、顯示屏和報警器。
10.根據權利要求9所述的沼氣發電機組，其特徵在於所述沼氣發動機(5)為單缸沼氣發動機。
專利摘要一種沼氣發電機組，包括發電機、沼氣發動機和氣體供給機構；所述發電機設置於所述沼氣發電機組的殼體內，所述發電機的電能輸出端與儲電裝置連接；所述沼氣發動機設置於所述殼體內，所述沼氣發動機的輸出端與所述發電機的輸入端連接，用於將氣體燃料的化學能轉化為動能帶動所述發電機運轉；所述氣體供給機構，設置於所述殼體內，所述氣體供給機構的混合氣體出氣口與所述沼氣發動機的混合氣體進氣口連通，用於向所述沼氣發動機提供氣體燃料；並且，所述氣體供給機構的所述混合氣體出氣口與所述沼氣發動機的所述混合氣體進氣口之間設置有氣體流量控制裝置。本實用新型提供的沼氣發電機組能效較高，且安全性較好。
文檔編號F02B43/10GK202441499SQ20122007333
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者吳小俊, 梁華誥, 賈淵, 陶悅 申請人:江蘇常發農業裝備股份有限公司