本發(fā)明涉及秸稈發(fā)酵制取沼氣的方法，尤其涉及秸稈進(jìn)行發(fā)酵過程中的加溫方法。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)利用秸稈制取沼氣必須經(jīng)過發(fā)酵過程，一般采用厭氧罐加溫發(fā)酵方式。厭氧罐加溫所需的循環(huán)熱水，大多采用太陽能加溫供熱。由于我國北方冬季氣溫偏低，在循環(huán)過程中熱水溫度不均衡，不利于秸稈的發(fā)酵和制取沼氣設(shè)備的運(yùn)行，對沼氣的持續(xù)制取形成了阻力。冬季為了獲取熱量，部分企業(yè)采取燃煤鍋爐對循環(huán)水進(jìn)行加熱，作為秸稈發(fā)酵所需加溫的補(bǔ)充措施，雖然能夠達(dá)到加熱循環(huán)水的效果，但是增加了生產(chǎn)成本，長期運(yùn)行投資較大，加重了企業(yè)負(fù)擔(dān)，而且與國家的節(jié)能環(huán)保政策不相符。因此，如何在保證循環(huán)水的加熱效果、滿足秸稈發(fā)酵的加溫需要的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能環(huán)保、節(jié)約成本、增加效益的目的，是目前國內(nèi)沼氣制取企業(yè)面臨的共同問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，就是提供一種能夠保持厭氧罐內(nèi)相對恒溫的加熱方法，防止罐內(nèi)發(fā)酵溫度過高或過低造成厭氧條件紊亂影響沼氣的持續(xù)生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減輕污染，保護(hù)環(huán)境，持續(xù)均衡地生產(chǎn)沼氣，降低成本，滿足生產(chǎn)需要，提高經(jīng)濟(jì)社會效益。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣完成的：設(shè)計(jì)一種秸稈發(fā)酵制取沼氣用厭氧罐的增溫保溫方法，包括太陽能集熱器、中間熱水罐、循環(huán)泵、空氣源熱泵、熱水泵，通過管路連接構(gòu)成循環(huán)增溫保溫系統(tǒng)，向厭氧罐的夾層水套內(nèi)輸送熱水，對厭氧罐進(jìn)行加溫，太陽能集熱器通過太陽能熱水管連接中間熱水罐，太陽能集熱器的熱水通過太陽能熱水管進(jìn)入中間熱水罐,中間熱水罐通過熱水管、回水管分別連接厭氧罐的夾層水套，熱水管的管路連接厭氧罐補(bǔ)水管和補(bǔ)水閥，厭氧罐補(bǔ)水管與厭氧罐的內(nèi)腔連通，熱水管的管路上連接熱水泵，回水管上裝設(shè)回水閥，中間熱水罐、太陽能集熱器分別連通供水管和供水閥，根據(jù)需要各自進(jìn)行補(bǔ)水。中間熱水罐通過熱水泵和熱水管將熱水輸入?yún)捬豕薜膴A層水套,夾層水套中循環(huán)過的溫水通過回水管輸回中間熱水罐,空氣源熱泵通過熱源水管、循環(huán)水管分別連接中間熱水罐，通過熱源水管向中間熱水罐輸入熱水，再通過熱水泵和熱水管輸入?yún)捬豕薜膴A層水套。循環(huán)水管和循環(huán)泵將回水管輸回中間熱水罐的溫水輸入空氣源熱泵，再加溫后通過熱源水管輸入中間熱水罐，進(jìn)行循環(huán)應(yīng)用。

循環(huán)增溫保溫系統(tǒng)由電氣柜進(jìn)行控制，各個(gè)閥門儀表分別通過信號線連接電氣柜，將信號反饋到電氣柜，電氣柜中設(shè)有集成電路，通過信號纜將反饋信號輸送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)收集到的信號向電氣柜發(fā)出指令，電氣柜通過信號線連接控制各個(gè)閥門開啟與關(guān)閉，按照設(shè)定的程序自動(dòng)調(diào)節(jié)?？諝庠礋岜猛ㄟ^熱源水管和熱源水管閥連接中間熱水罐，將空氣源熱泵加熱的水輸入中間熱水罐，中間熱水罐另外通過循環(huán)泵和循環(huán)水管與空氣源熱泵相連接，將回水管輸回中間熱水罐的溫水輸入空氣源熱泵。

實(shí)際應(yīng)用中，厭氧罐發(fā)酵制取沼氣正常運(yùn)行是依靠太陽能集熱器將水加熱，通過太陽能熱水管輸入中間熱水罐，再由熱水泵和熱水管輸送到厭氧罐的夾層水套內(nèi)，提供厭氧罐內(nèi)秸稈升溫發(fā)酵所用的循環(huán)熱水。當(dāng)太陽能集熱器提供的的熱水溫度達(dá)不到厭氧罐內(nèi)秸稈發(fā)酵的需要時(shí)，厭氧罐的溫度計(jì)將信號反饋到電氣柜，電氣柜控制空氣熱源泵將加熱的水通過熱源水管輸入中間熱水罐，再由熱水泵和熱水管輸入?yún)捬豕薜膴A層水套中，對厭氧罐內(nèi)腔進(jìn)行加熱，保證厭氧罐內(nèi)持續(xù)恒溫，滿足秸稈升溫發(fā)酵進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的需要。熱水在厭氧罐的夾層水套中經(jīng)過循環(huán)之后，降低溫度的溫水通過回水管流回到中間熱水罐，通過循環(huán)泵和循環(huán)水管將中間熱水罐內(nèi)的溫水輸入空氣熱源泵，再進(jìn)行加熱。厭氧罐內(nèi)的水溫過高時(shí)，電氣柜控制開啟供水閥，通過供水管和供水閥向中間熱水罐內(nèi)注入新水，調(diào)整降低熱水管輸入?yún)捬豕薜乃疁?，保持厭氧罐?nèi)持續(xù)恒溫，滿足秸稈升溫發(fā)酵進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的需要。整個(gè)加溫供水循環(huán)系統(tǒng)由電氣柜進(jìn)行控制，各個(gè)閥門儀表通過信號線連接電氣柜，將各個(gè)信號反饋到電氣柜中的集成電路，電氣柜通過通過信號纜連接計(jì)算機(jī)，將信號輸送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)收集到的信號發(fā)出指令，通過電氣柜控制各個(gè)閥門的開啟與關(guān)閉，按照設(shè)定的步驟程序自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)水溫，保持厭氧罐夾層水套中的水溫恒定，維持秸稈發(fā)酵所需的發(fā)酵溫度，同時(shí)中間熱水罐連接供水管和供水閥，對中間熱水罐進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)充新水。實(shí)施之后效果很好，保證了厭氧罐內(nèi)秸稈發(fā)酵所需的溫度恒定，能夠持續(xù)穩(wěn)定地制取沼氣。

按照上述方案進(jìn)行實(shí)施和試驗(yàn)，證明本發(fā)明的工藝設(shè)計(jì)合理，工藝路線運(yùn)行可靠，保持了加熱水溫的恒溫，維持厭氧罐內(nèi)的溫度穩(wěn)定，能夠滿足厭氧罐內(nèi)秸稈發(fā)酵的需求，降低了能耗，減少了排放污染，保護(hù)了環(huán)境，保證了厭氧罐持續(xù)穩(wěn)定地制取沼氣,較好地達(dá)到了預(yù)定目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的設(shè)施連接布置示意圖；

圖中，1—上料管，2—輸氣管，3—厭氧罐補(bǔ)水管，4—補(bǔ)水閥，5—供水管，6—太陽能集熱器，7—太陽能上水閥，8—太陽能熱水閥，9—太陽能熱水管，10—熱源水管，11—熱源閥，12—循環(huán)水管，13—熱水管，14—回水閥，15—回水管，16—回流管，17—回流閥；d—電氣柜，f—液位計(jì)，h—循環(huán)泵，j—計(jì)算機(jī)，k—空氣源熱泵，l—信號纜，n—熱水泵,s—中間熱水罐,t—夾層水套，w—溫度計(jì)，x—信號線，y—厭氧罐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

參閱圖1,，本發(fā)明包括太陽能集熱器6、中間熱水罐s、循環(huán)泵h、空氣源熱泵k、熱水泵n，通過管路連接構(gòu)成循環(huán)增溫保溫系統(tǒng)，向厭氧罐y的夾層水套t內(nèi)輸送熱水，對厭氧罐y進(jìn)行加溫，太陽能集熱器6通過太陽能熱水管9連接中間熱水罐s，太陽能集熱器6的熱水通過太陽能熱水管9進(jìn)入中間熱水罐s,中間熱水罐s通過熱水管13、回水管15分別連接厭氧罐y的夾層水套t，熱水管13的管路連接厭氧罐補(bǔ)水管3和補(bǔ)水閥，厭氧罐補(bǔ)水管3與厭氧罐y的內(nèi)腔連通，可根據(jù)需要向厭氧罐y的內(nèi)腔中注入熱水。熱水管13管路上裝設(shè)熱水泵n，回水管15上裝設(shè)回水閥14，中間熱水罐s和太陽能集熱器6分別連通供水管5，可根據(jù)需要各自進(jìn)行補(bǔ)水。中間熱水罐s通過熱水泵n和熱水管13將熱水輸入?yún)捬豕辻的夾層水套t,夾層水套t中循環(huán)過的溫水通過回水管15輸回中間熱水罐s,空氣源熱泵k通過熱源水管10、循環(huán)水管1分別2連接中間熱水罐s，通過熱源水管10向中間熱水罐s輸入熱水，通過熱水泵n和熱水管13輸入?yún)捬豕辻的夾層水套t,循環(huán)水管12和循環(huán)泵h將中間熱水罐s的溫水輸回空氣源熱泵k，加熱后通過熱源水管10輸入中間熱水罐s，循環(huán)應(yīng)用。

循環(huán)增溫保溫系統(tǒng)由電氣柜d進(jìn)行控制，各個(gè)閥門儀表分別通過信號線x連接電氣柜d，將信號反饋到電氣柜d，電氣柜d中設(shè)有集成電路，通過信號纜l將反饋信號輸送給計(jì)算機(jī)j，計(jì)算機(jī)j根據(jù)收集到的信號向電氣柜d發(fā)出指令，電氣柜d通過信號線x連接控制各個(gè)閥門開啟與關(guān)閉，按照設(shè)定的程序自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣源熱泵k通過熱源水管10和熱源水管閥11連接中間熱水罐s，將空氣源熱泵k加熱的水輸入中間熱水罐s，中間熱水罐s另外通過循環(huán)泵h和循環(huán)水管12與空氣源熱泵k相連接，將回水管3輸回中間熱水罐s的溫水輸入空氣源熱泵k?？諝庠礋岜胟設(shè)置在中間熱水罐s附近，厭氧罐y內(nèi)設(shè)置液位計(jì)f和溫度計(jì)w，對厭氧罐y內(nèi)料液的液位和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控測量，將實(shí)測的數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到電氣柜d。厭氧罐y頂部連接上料管1和輸氣管2，通過上料管1對厭氧罐y內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)料送料，通過輸氣管2將厭氧罐y內(nèi)產(chǎn)生的混合沼氣輸送到下一工序，由脫水裝置進(jìn)行脫水處理。

實(shí)際應(yīng)用中，厭氧罐y發(fā)酵制取沼氣正常運(yùn)行依靠太陽能集熱器6將水加熱，通過太陽能熱水管9輸入中間熱水罐s，再由熱水泵n和熱水管13輸送到厭氧罐y的夾層水套t內(nèi)，提供厭氧罐y內(nèi)秸稈升溫發(fā)酵所用的循環(huán)熱水。當(dāng)太陽能集熱器6提供的的熱水溫度達(dá)不到厭氧罐y內(nèi)秸稈發(fā)酵的需要時(shí)，厭氧罐y的溫度計(jì)w將信號反饋到電氣柜d，電氣柜d控制空氣熱源泵k將加熱的水通過熱源水管10輸入中間熱水罐s，再由熱水泵n和熱水管13輸入?yún)捬豕辻的夾層水套t中，對厭氧罐y內(nèi)腔進(jìn)行加熱，保證厭氧罐y內(nèi)持續(xù)恒溫，滿足秸稈升溫發(fā)酵進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的需要。熱水在厭氧罐y的夾層水套t中經(jīng)過循環(huán)之后，降低溫度的溫水通過回水管流回到中間熱水罐s，通過循環(huán)泵h和循環(huán)水管12將中間熱水罐s內(nèi)的溫水輸入空氣熱源泵k，再進(jìn)行加熱。厭氧罐y內(nèi)的水溫過高時(shí)，電氣柜d控制開啟供水閥7，通過供水管5和供水閥7向中間熱水罐s內(nèi)注入新水，調(diào)整降低熱水管13輸入?yún)捬豕辻的夾層水套t的水溫，保持厭氧罐y內(nèi)持續(xù)恒溫，滿足秸稈升溫發(fā)酵進(jìn)行沼氣生產(chǎn)的需要。整個(gè)循環(huán)增溫保溫系統(tǒng)由電氣柜d進(jìn)行控制，各個(gè)閥門儀表通過信號線x連接電氣柜d，將各個(gè)信號反饋到電氣柜d中的集成電路，電氣柜d通過信號纜l連接計(jì)算機(jī)j，將信號輸送給計(jì)算機(jī)j，計(jì)算機(jī)j根據(jù)收集到的信號發(fā)出指令，通過電氣柜d控制各個(gè)閥門的開啟與關(guān)閉，按照設(shè)定的步驟程序自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)水溫，保持厭氧罐y夾層水套t中的水溫恒定，維持秸稈發(fā)酵所需的發(fā)酵溫度，使厭氧罐y夾層水套t中的水溫保持在秸稈發(fā)酵所需的攝氏38-45度，同時(shí)中間熱水罐s、太陽能集熱器6分別連接供水管5和供水閥7，根據(jù)需要各自進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)充新水。實(shí)施之后經(jīng)過驗(yàn)證效果很好，保證了厭氧罐y內(nèi)秸稈發(fā)酵所需的溫度恒定，能夠持續(xù)穩(wěn)定地制取沼氣。

本發(fā)明能夠有效地維持厭氧罐y內(nèi)的溫度穩(wěn)定，根據(jù)需要進(jìn)行增溫保溫，防止厭氧罐y夾層水套t中的水溫過高或過低，保持厭氧罐y內(nèi)的恒溫，滿足秸稈發(fā)酵的需求，降低能耗，減少排放污染，保護(hù)環(huán)境，持續(xù)穩(wěn)定地制取沼氣，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會效益和光明的推廣應(yīng)用前景。