專利名稱：一種沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用方法及其應(yīng)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沼氣應(yīng)用方法，尤其涉及沼氣在加熱爐的應(yīng)用方法及應(yīng)用裝置。
背景技術(shù)：
沼氣是一種可燃性的混合氣體，其主要成份是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)，其中甲烷60-70%。沼氣主要通過(guò)城市垃圾、人畜糞便和植物秸稈等廢舊物料經(jīng)發(fā)酵分解產(chǎn)生， 是一種熱值和純度大大高于煤氣，又與天燃?xì)庀嘟?、但價(jià)格又低的再生能源，由于沼氣發(fā)酵料一廢除舊物料來(lái)源的分散性高，現(xiàn)有沼氣池的建設(shè)都比較分散，沼氣產(chǎn)氣量較低，它主要適用用氣量不大的農(nóng)村家庭中使用。隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，各種具有工業(yè)加熱爐的企業(yè)大都要求建在城郊和農(nóng)村地區(qū)，在工業(yè)爐加熱爐中，尤其是分布在城郊和農(nóng)村地區(qū)的工業(yè)和民用陶瓷生產(chǎn)企業(yè)，由于加熱爐用氣量大，工作時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)有沼氣池設(shè)置和沼氣產(chǎn)量難以保證工業(yè)加熱爐使用量要求。因此為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)量和降低污染，工業(yè)和民用陶瓷加熱爐大都由原來(lái)的煤窯爐改造成燃?xì)鉅t進(jìn)行加熱焙燒，其燃?xì)庵饕敲簹?管道) 和天燃?xì)?，它們?cè)诠I(yè)加熱爐上使用各自存在有優(yōu)勢(shì)和不足是一是使用煤氣時(shí)，其主要優(yōu)點(diǎn)是煤氣來(lái)源廣，供氣方便，使用成本較低，存在的不足是由于煤氣熱值較低，因而耗氣量大，燃燒粉塵多，升溫慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量不高，環(huán)保費(fèi)用高；二是使用天燃?xì)鈺r(shí)，由于天燃?xì)鉄嶂蹈?，燃燒粉塵少，燒成溫度高、升溫快，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品質(zhì)量高，環(huán)保費(fèi)用少，存在的不足是天燃?xì)鈨r(jià)格高，供氣不大方便，使用成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)技術(shù)中煤氣和天燃?xì)庠诠I(yè)加熱爐中使用存在的問(wèn)題以及現(xiàn)有沼氣還不能適用工業(yè)加熱爐使用的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種沼氣用于工業(yè)加熱爐，既可確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)量、降低環(huán)保費(fèi)用，又可降低使用成本的應(yīng)用方法及其應(yīng)用裝置。本發(fā)明所述一種沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用方法是在沼氣池中裝填發(fā)酵料，將沼氣池升溫加熱至50-80°C，使發(fā)酵料在高溫下發(fā)酵分解產(chǎn)生沼氣，將沼氣貯存并送入工業(yè)加熱爐中，點(diǎn)火后再在沼氣中通入壓縮空氣，使沼氣與壓縮空氣混合后充分燃燒。在工業(yè)加熱爐中，最好使用加熱爐工作過(guò)程中排放出來(lái)的熱氣對(duì)沼氣池進(jìn)行加熱升溫，達(dá)到廢熱氣再利用，節(jié)約能源，降低成本。本發(fā)明所述沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用裝置，它包括沼氣池，在位于沼氣池外側(cè)設(shè)置有加熱室，沼氣池與水斗相連通，沼氣池通過(guò)輸送管與貯氣庫(kù)相連接，貯氣庫(kù)通過(guò)輸出管與位于工業(yè)加熱爐中的噴火槍相連，在輸出管上連接有壓縮空氣管，所述加熱室通過(guò)熱氣管與工業(yè)加熱爐中的熱氣排放管相連。所述水斗外側(cè)還設(shè)置有高于水斗的外水斗。本發(fā)明由于充分利用工業(yè)加熱爐中排出的熱氣對(duì)沼氣池加熱，將沼氣池加熱升溫到50-80°C，使沼氣池內(nèi)發(fā)酵料在高溫下發(fā)酵分解不斷產(chǎn)生沼氣，大大提高了沼氣的分解速度和發(fā)酵產(chǎn)量，既確保工業(yè)加熱爐的使用量和焙燒溫度要求，大大減少粉塵的排放，又能充分利用工業(yè)加熱爐排出的熱氣，節(jié)約能源，不僅能確保工業(yè)加熱爐的產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)量， 降低環(huán)保費(fèi)用，又可降低使用成本。一、本發(fā)明所述應(yīng)用方法在陶瓷產(chǎn)品加熱爐中應(yīng)用效果與使用煤氣的比較1、沼氣熱值為5500-5800大卡/米3，煤氣熱值3500-4000大卡/米3，達(dá)到同樣的工業(yè)加熱爐(梭式窯爐)的產(chǎn)品所需的燒成溫度1100-1300°C，按每座梭式窯爐燒一爐陶瓷產(chǎn)品每立方米工作內(nèi)腔體積所需燃?xì)夂牧繛檎託?20-150m3，煤氣260-320m3，按燒成一爐產(chǎn)品所需時(shí)間兩天(48小時(shí))計(jì)算，每座梭式窯爐每天每立方米所需燃料量沼氣60-75m3， 煤氣130-160m3，按目前沼氣和煤氣的市場(chǎng)價(jià)格，每座窯爐每天每立方米燒成的燃?xì)獬杀緸檎託鉃?0-75m3X0. 5元/m3 (沼氣價(jià))=30-37. 5元/爐，煤氣為130_160m3X 1. 2元/ m3(煤氣工業(yè)價(jià)) 155-190元/爐，每座窯爐每天每立方米所需燃?xì)獬杀究山档?25-150 元；按一座梭式M立方米容積的棱式窯爐全年生產(chǎn)250天計(jì)算，每座棱式窯爐全年可降低燃?xì)獬杀緸?25-150元/天·立方米X 250天X 24立方米=75-90萬(wàn)元。2、根據(jù)沼氣和煤氣純度比較，燃燒1立方米沼氣所產(chǎn)生的粉塵與燃燒1立方米煤氣所產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)測(cè)定1立方米沼氣所產(chǎn)生的粉塵僅僅為燃燒1立方米煤氣所產(chǎn)生的粉塵的十分之一左右，可大大節(jié)約粉塵的環(huán)保處理費(fèi)用，3、采用沼氣燒成的陶瓷產(chǎn)品表面白度和內(nèi)部均勻性均高于煤氣燒成的陶瓷產(chǎn)品的表面白度和內(nèi)部均勻性。4、燒成時(shí)間，用沼氣燒成時(shí)間為20-30小時(shí)，用煤氣燒成時(shí)間為30-50小時(shí)。二、本發(fā)明所述應(yīng)用方法在陶瓷產(chǎn)品加熱爐中應(yīng)用效果與使用天燃?xì)獾谋容^1、沼氣熱值為5500-5800大卡/米3，天燃?xì)鉄嶂?500-9000大卡/米3，達(dá)到同樣的工業(yè)加熱爐(梭式窯爐)的產(chǎn)品所需的燒成溫度1100-1300°C，按每座梭式窯爐燒一爐陶瓷產(chǎn)品每立方米工作內(nèi)腔體積所需燃?xì)夂牧繛檎託?20-150m3，天燃?xì)?0-100m3，按燒成一爐產(chǎn)品所需時(shí)間兩天(48小時(shí))計(jì)算，每座梭式窯爐每天每立方米所需燃料量沼氣60-75m3，天燃?xì)?5-50m3，按目前沼氣和天燃?xì)獾氖袌?chǎng)價(jià)格，每座梭式窯爐每天每立方米燒成的燃?xì)獬杀緸檎託鉃?0-75m3X0.5元/m3(沼氣價(jià))=30-37. 5元/爐，天燃?xì)鉃?35-50m3X3.2元/m3 (天燃?xì)夤I(yè)價(jià))=110-150元/爐，每座梭式窯爐每天每立方米所需燃?xì)獬杀究山档?0-110元；按一座M立方米容積梭式窯爐全年生產(chǎn)250天計(jì)算，全年降低燃?xì)獬杀緸?0-110元/天·立方米X 250天XM立方米=48-66萬(wàn)元。2、燒成時(shí)間和燒成質(zhì)量用沼氣燒成時(shí)間為20-30小時(shí)，用天燃?xì)鉄蓵r(shí)間為 15-25小時(shí)，3、根據(jù)沼氣和天燃?xì)饧兌缺容^，燃燒1立方米沼氣所產(chǎn)生的粉塵與燃燒1立方米天燃?xì)馑a(chǎn)生的粉塵，經(jīng)測(cè)定1立方米沼氣所產(chǎn)生的粉塵為燃燒1立方米天燃?xì)馑a(chǎn)生的粉塵1. 1-1. 3倍左右，使用沼氣的粉塵環(huán)保處理費(fèi)用與使用天燃?xì)饨咏c使用煤氣相比，其粉塵環(huán)保處理費(fèi)用大大降低。綜合上述，本發(fā)明所述的沼氣在工業(yè)加熱爐中應(yīng)用效果是它不僅能確保產(chǎn)品燒成的質(zhì)量，提高燒成產(chǎn)量，而且可大大降低燃?xì)獬杀荆?jié)約能源，又能充分利用廢舊物料，減少環(huán)境污染。


圖1是本發(fā)明用于陶瓷產(chǎn)品梭式窯爐的沼氣應(yīng)用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、外水斗2、水斗3、加熱室4、沼氣池5、沼氣6、壓力表7、流量控制閥 8、流量表9、輸送管10、熱氣管11、梭式窯爐12、噴火槍13、壓縮空氣管14、空氣控制閥 15、輸出管16、貯氣庫(kù)17、熱氣控制閥18、保溫層19、熱風(fēng)機(jī)20、發(fā)酵料21、清洗閥22、 攪拌機(jī)23、排水管24、排污閥25、熱氣排放管
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，在圖1中，本發(fā)明所述的沼氣在工業(yè)加熱爐中的裝置包括沼氣池4，位于沼氣池外側(cè)的加熱室3，沼氣池內(nèi)上部為沼氣5，下部為發(fā)酵料20，沼氣池與水斗2之間連接有排水管23，在水斗外側(cè)設(shè)置有外水斗1，外水斗高于水斗，外水斗上裝有排污閥M，在沼氣池頂部設(shè)置有壓力表6，在沼氣池底部設(shè)置有清洗閥21，清洗閥用于清洗和清理沼氣池， 所述加熱室為環(huán)繞沼氣池側(cè)部和底部的環(huán)形容腔，在加熱室的外側(cè)最好設(shè)置有保溫層18， 在沼氣池底部最好設(shè)置有攪拌機(jī)22，沼氣池上端連接有輸送管9，輸送管一端與貯氣庫(kù)16 相連，在輸送管上設(shè)置有流量控制閥7和流量表8，在貯氣庫(kù)上連接有帶流量控制閥7的輸出管15，輸出管另一端與裝在棱式窯爐11上的若干只噴火槍12相連，輸出管出口沼氣噴射壓力控制在0. 05-0. 3MPa，優(yōu)選沼氣出口噴射壓力為0. 2-0. 3MPa，在輸出管上連接有壓縮空氣管13，所述壓縮空氣由風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)提供，所述壓縮空氣管上裝有空氣控制閥 14，所述加熱室通過(guò)熱氣管10與梭式窯爐中的熱氣排放管25相連，所述熱氣管上設(shè)置有熱氣控制閥17，熱氣管上最好設(shè)置有熱風(fēng)機(jī)19，先在沼氣池中連續(xù)裝填發(fā)酵料，將沼氣池最好升溫加熱至^_60°C，使發(fā)酵料在高溫下快速發(fā)酵分解產(chǎn)生沼氣，將產(chǎn)生的沼氣貯存在貯氣庫(kù)中，再調(diào)節(jié)流量控制閥，送入梭式窯爐中，在噴火槍口處點(diǎn)火，點(diǎn)火后再通入壓縮空氣， 壓縮空氣壓力控制在0. 1-0. 4MPa，優(yōu)選取壓縮空氣壓力為0. 2-0. 3MPa，使沼氣與壓縮空氣混合后在梭式窯爐中充分燃燒。梭式窯爐在12小時(shí)之內(nèi)溫度達(dá)到1200°C，而后繼續(xù)保溫，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的保溫溫度時(shí)，停止供沼氣，當(dāng)溫度低于設(shè)定的保溫溫度時(shí)，沼氣自動(dòng)供給。通過(guò)上述應(yīng)用方法和應(yīng)用裝置將沼氣用于梭式窯爐燒制陶瓷填料(如瓷球、瓷環(huán)等)產(chǎn)品，沼氣池容量1000m3，在50-80°C加熱條件下可日產(chǎn)沼氣量最低為2000m3，建一座容量為SOO-IOOOm3的貯氣庫(kù)，該棱式窯爐容積為24m3，按年產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品量最大為4000噸， 每爐日產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品16噸計(jì)算，棱式窯爐全年實(shí)際工作天數(shù)為250天，按每座梭式窯爐每天每立方米所需沼氣量75m3計(jì)算，每日消耗沼氣量最大為MX 75 = 1800m3,全年耗氣量為 250X1800 = 45萬(wàn)立方米，每日消耗沼氣量最大值小于日產(chǎn)沼氣最低量，因此，沼氣池容量 1000m3，在50-80°C加熱條件下沼氣生產(chǎn)量完全可滿足容積為24m3，年產(chǎn)量最大為4000噸棱式窯爐生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品。上述應(yīng)用裝置中，當(dāng)發(fā)酵分解產(chǎn)生沼氣量增大時(shí)，沼氣池內(nèi)發(fā)酵料發(fā)酵分解水份通過(guò)排水管23由高到低排到水斗2內(nèi)，再由水斗排到外水斗1內(nèi)，到從排污閥 24中排出成為有機(jī)肥料。實(shí)施例2，通過(guò)上述應(yīng)用方法和應(yīng)用裝置將沼氣用于梭式窯爐燒制陶瓷建材(如磁板、磁磚等)產(chǎn)品，沼氣池容量2000m3，在55-60°C加熱條件下可日產(chǎn)沼氣量最低為 3000m3，建一座容量為1500m3的貯氣庫(kù)，該棱式窯爐容積為36m3，按年產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品量最大為 10000噸，每爐日產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品40噸計(jì)算，棱式窯爐全年實(shí)際工作天數(shù)為250天，按每座梭式窯爐每天每立方米所需沼氣量75m3計(jì)算，每日消耗沼氣量最大為36X75 = 2700m3，全年耗氣量為250 X 2700 = 67. 5萬(wàn)立方米，每日消耗沼氣量最大值小于日產(chǎn)沼氣最低量，因此，沼氣池容量2000m3，在55-60°C加熱條件下沼氣生產(chǎn)量完全可滿足容積為36m3，年產(chǎn)量最大為 10000噸棱式窯爐生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品。 實(shí)施例3，本發(fā)明所述沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用方法和應(yīng)用裝置還可以用于鍋爐加熱。
權(quán)利要求
1.一種沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用方法，其特征在于在沼氣池中裝填發(fā)酵料，將沼氣池升溫加熱至50-80°C，使發(fā)酵料在高溫下發(fā)酵分解產(chǎn)生沼氣，將沼氣貯存并送入工業(yè)加熱爐中，點(diǎn)火后再在沼氣中通入壓縮空氣，使沼氣與壓縮空氣混合后充分燃燒。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述應(yīng)用方法的應(yīng)用裝置，它包括沼氣池，其特征是在位于沼氣池外側(cè)設(shè)置有加熱室(3)，沼氣池與水斗( 相連通，所述沼氣池通過(guò)輸送管(9)與貯氣庫(kù)(16)相連接，貯氣庫(kù)通過(guò)輸出管(1 與位于工業(yè)加熱爐中的噴火槍(1 相連，在輸出管上連接有壓縮空氣管(13)，所述加熱室通過(guò)熱氣管(10)與工業(yè)加熱爐中的熱氣排放管05)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用裝置，其特征是在加熱室(3)外側(cè)設(shè)置有保溫層(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應(yīng)用裝置，其特征是在沼氣池內(nèi)底部設(shè)置有攪拌機(jī)(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用裝置，其特征是所述熱氣管(10)上設(shè)置有熱風(fēng)機(jī) (19)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種沼氣在工業(yè)加熱爐中的應(yīng)用方法及其應(yīng)用裝置，它包括沼氣池(4)和加熱室(3)，沼氣池與水斗(2)相連通，所述沼氣池通過(guò)輸送管(9)與貯氣庫(kù)(16)相連接，貯氣庫(kù)通過(guò)輸出管(15)與位于工業(yè)加熱爐中的噴火槍(12)相連，在輸出管上連接有壓縮空氣管(13)，所述加熱室通過(guò)熱氣管(10)與工業(yè)加熱爐中熱氣排放管(25)相連。利用上述裝置，先在沼氣池中裝填發(fā)酵料，將沼氣池升溫加熱至50-80℃，使發(fā)酵料在高溫下發(fā)酵分解產(chǎn)生沼氣，將沼氣貯存并送入工業(yè)加熱爐中點(diǎn)火，點(diǎn)火后再在沼氣中通入壓縮空氣，使沼氣與壓縮空氣混合后在工業(yè)加熱爐中充分燃燒。它不僅能確保燒成的產(chǎn)品質(zhì)量，而且可大大降低燃?xì)獬杀?，?jié)約能源，又能充分利用廢舊物料，減少環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C12P5/02GK102162000SQ20101058410
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉海兵, 劉達(dá)蘇 申請(qǐng)人:劉達(dá)蘇