本實用新型涉及氣體發(fā)電技術(shù)領域，具體而言，涉及一種氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，利用垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣進行發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，然而，隨著垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣不斷的消耗，發(fā)電裝置往往會處于低負荷運行狀態(tài)，甚者停止工作。讓發(fā)電裝置處于低負荷運行狀態(tài)或閑置會導致巨大的資源浪費，降低整個發(fā)電系統(tǒng)的工作效率。如何解決上述問題，對于本領域的技術(shù)人員而言是急需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實用新型提供了一種氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)，能夠提供一種能對垃圾填埋場中產(chǎn)生的沼氣進行持續(xù)消耗且可以保證發(fā)電裝置正常運行的發(fā)電系統(tǒng)。

本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)，包括：發(fā)電裝置、可燃氣體輸入裝置、外部輔助補氣裝置及控制器，其中：

所述發(fā)電裝置包括可燃氣體進口，所述可燃氣體輸入裝置通過管道與所述可燃氣體進口相連通，所述外部輔助補氣裝置通過管道與所述可燃氣體進口相連通，所述可燃氣體輸入裝置和外部輔助補氣裝置向所述發(fā)電裝置內(nèi)輸入可燃氣體，以燃燒轉(zhuǎn)換為電能；

所述可燃氣體輸入裝置與發(fā)電裝置連通的管道上設置有第一氣體流量計、第一閥門和第一氣體傳感器，所述外部輔助補氣裝置與發(fā)電裝置連通的管道上設置有第二氣體流量計、第二閥門和第二氣體傳感器，所述第一氣體流量計、第二氣體流量計用于檢測氣體流量數(shù)據(jù)，所述第一氣體傳感器、所述第二氣體傳感器用于檢測氣體成分和可燃氣體濃度數(shù)據(jù)；

所述第一氣體流量計、第一閥門、第一可燃氣體濃度傳感器、第二氣體流量計、第二閥門和第二可燃氣體濃度傳感器分別與所述控制器相連接；

所述控制器根據(jù)所述氣體流量數(shù)據(jù)、可燃氣體成分、可燃氣體濃度數(shù)據(jù)分別控制所述第一閥門和第二閥門的開度，以使所述發(fā)電裝置內(nèi)的可燃氣體濃度滿足預設濃度。

進一步地，還包括：凈化裝置，所述凈化裝置設置在所述可燃氣體輸入裝置與所述發(fā)電裝置之間，所述凈化裝置用于對所述可燃氣體輸入裝置產(chǎn)生的氣體進行去雜質(zhì)及干燥處理。

進一步地，所述外部輔助補氣裝置為封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充有餐余垃圾、工業(yè)垃圾或畜禽糞便，以產(chǎn)生可燃氣體。

進一步地，還包括儲氣裝置，所述儲氣裝置分別與所述可燃氣體輸入裝置、外部輔助補氣裝置和發(fā)電裝置相連通，用于將所述可燃氣體輸入裝置和外部輔助補氣裝置輸入的氣體進行混合、存儲并輸入到所述發(fā)電裝置中。

進一步地，所述儲氣裝置上設置有第三氣體傳感器，用于檢測所述儲氣裝置內(nèi)的可燃氣體的成分和濃度。

進一步地，所述儲氣裝置內(nèi)還設置有壓力傳感器，用于檢測氣體壓力。

進一步地，還包括廢氣處理裝置，所述廢氣處理裝置用于對所述 發(fā)電裝置產(chǎn)生的廢氣進行處理后排出。

進一步地，所述發(fā)電裝置還包括空氣進口，所述氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)還包括空氣輸送裝置，所述空氣輸送裝置與所述空氣進口相連通，用于向所述發(fā)電裝置中供應空氣。

進一步地，還包括氧濃度傳感器，所述氧濃度傳感器分別與所述空氣輸送裝置、控制器相連接，用于檢測所述發(fā)電裝置中的氧氣濃度，在所述氧氣濃度低于預設濃度時所述控制器控制所述空氣輸送裝置增大供氣量。

優(yōu)選地，所述可燃氣體包括甲烷。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型具有以下有益效果：

通過在發(fā)電系統(tǒng)中設置外部輔助補氣裝置，通過控制器可以控制可燃氣體輸入裝置和外部輔助補氣裝置供氣量，可以在可燃氣體輸入裝置向發(fā)電裝置內(nèi)生成的可燃氣體不足時，控制所述可燃氣體補給裝置給所述發(fā)電裝置加大補氣量。使得所述發(fā)電裝置即使在所述可燃氣體輸入裝置輸入的可燃氣體不足時，依然能夠通過外部輔助補氣裝置補充的可燃氣體實現(xiàn)正常工作。避免發(fā)電裝置由于可燃氣體不足造成的低負荷工作，提高發(fā)電裝置的工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1是本實用新型較佳實施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖2是本實用新型較佳實施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖3是本實用新型較佳實施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖4是本實用新型較佳實施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的第四種結(jié)構(gòu)示意框圖。

其中，附圖標記匯總?cè)缦拢?/p>

發(fā)電系統(tǒng)100；

發(fā)電裝置101；

可燃氣體進口1011；

第一氣體流量計1012；

第一閥門1013；

第一氣體傳感器1014；

第二氣體流量計1015；

第二閥門1016；

第二氣體傳感器1017；

空氣進口1018；

可燃氣體輸入裝置102；

外部輔助補氣裝置103；

控制器104；

凈化裝置105；

儲氣裝置106；

第三氣體傳感器1061；

壓力傳感器1062；

廢氣處理裝置107；

空氣輸送裝置108；

氧濃度傳感器109。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部件實施例，而不是全部的實施例。

因此，以下對本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的部件實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，或者是本領域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關系，這類術(shù)語僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理 解為指示或暗示相對重要性。下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

如圖1所示，本申請實施例提供了一種氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)100，包括：發(fā)電裝置101、可燃氣體輸入裝置102、外部輔助補氣裝置103及控制器104。

所述發(fā)電裝置101包括可燃氣體進口1011，所述可燃氣體輸入裝置102通過管道與所述可燃氣體進口相連通，所述外部輔助補氣裝置103通過管道與所述補氣進口相連通，所述可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103向所述發(fā)電裝置101內(nèi)輸入可燃氣體，以燃燒轉(zhuǎn)換為電能。

在本申請實施例中，發(fā)電裝置101可以是燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組，可以包括一臺發(fā)電機組，也可以設置多臺發(fā)電機組，發(fā)電裝置101通過內(nèi)部可燃氣體的燃燒，將氣體燃燒產(chǎn)生的熱能最終轉(zhuǎn)化為電能。本申請實施例中的可燃氣體輸入裝置102用于向發(fā)電裝置101中輸入可燃氣體，具體的，可燃氣體可以是沼氣，可燃氣體輸入裝置102是沼氣的儲存收集裝置，可以與現(xiàn)有的沼氣池或者垃圾填埋坑相連接，將沼氣輸入到發(fā)電裝置101中。

由于發(fā)電裝置101內(nèi)進行可燃氣體的燃燒，如果發(fā)電裝置101的裝機容量大，或者設置了多臺發(fā)電機組，發(fā)電裝置101對可燃氣體的消耗是很大且很快的，這就導致可燃氣體輸入裝置102需要持續(xù)的相發(fā)電裝置101中輸入足夠的可燃氣體。但現(xiàn)有的沼氣池或垃圾填埋場地生成沼氣的速度并不是固定的，如果可燃氣體的供應不能滿足發(fā)電機組的燃燒使用，就會導致發(fā)電裝置101處于低負荷工作狀態(tài)，甚至停止運轉(zhuǎn)，導致發(fā)電裝置101的利用率低下。

通過設置外部輔助補氣裝置103，可以同可燃氣體輸入裝置102同時向發(fā)電裝置101中輸入可燃氣體，保證發(fā)電裝置101能夠正常運轉(zhuǎn)。具體的，外部輔助補氣裝置103可以是工業(yè)垃圾、餐余垃圾、畜禽糞便等其他垃圾產(chǎn)生的廢氣，其中仍然包含有甲烷等可燃氣體。

所述可燃氣體輸入裝置與發(fā)電裝置之間設置有第一氣體流量計1012、第一閥門1013和第一氣體傳感器1014，所述外部輔助補氣裝置與發(fā)電裝置之間設置有第二氣體流量計1015、第二閥門1016和第二氣體傳感器1017，所述第一氣體流量計、第二氣體流量計用于檢測可燃氣體的氣體流量數(shù)據(jù)，所述第一氣體傳感器、所述第二氣體傳感器用于檢測可燃氣體成分和可燃氣體濃度數(shù)據(jù)。

所述第一氣體流量計1012、第一閥門1013、第一可燃氣體濃度傳感器1014、第二氣體流量計1015、第二閥門1016和第二可燃氣體濃度傳感器1017分別與所述控制器104相連接。

所述控制器104根據(jù)所述氣體流量數(shù)據(jù)、可燃氣體成分、可燃氣體濃度數(shù)據(jù)分別控制所述第一閥門1013和第二閥門1016的開度，以使所述發(fā)電裝置101內(nèi)的可燃氣體濃度滿足預設濃度。

通過在發(fā)電裝置101的可燃氣體進口和補氣進口上分別設置氣體流量計、閥門和氣體傳感器，可以對可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103提供的氣體的流量、氣體成分和可燃氣體濃度進行檢測。并通過預設濃度的檢測，通過調(diào)整第一閥門1013和第二閥門1016的開度，調(diào)整可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103輸入氣體的比例，以使發(fā)電裝置101內(nèi)的可燃氣體濃度符合正常范圍，不會進入到低負荷工作狀態(tài)。所述控制器104具有數(shù)據(jù)處理能力及根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)對閥門進行相應控制的功能。所述預設濃度是指無法讓所述發(fā)電裝置101進行正常發(fā)電時的可燃氣體濃度值，對于不同發(fā)電功率的發(fā)電裝置101其所對應的預設濃度是存在差異的。

進一步，如圖2所示，在本具體實施例中，所述發(fā)電系統(tǒng)還可以包括：凈化裝置105，所述凈化裝置105設置在所述可燃氣體輸入裝置102與所述發(fā)電裝置101之間，所述凈化裝置105將所述可燃氣體輸入裝置102生成的可燃氣體進行凈化處理后輸送到所述發(fā)電裝置101中。其中，所述凈化處理包括對可燃氣體去除雜質(zhì)及干燥。

在本具體實施例的較佳實施方式中，所述凈化裝置105中可以設置氣體過濾器及氣體干燥器。其中，所述氣體過濾器可以除去可燃氣體可燃氣體中的雜質(zhì)(比如，二氧化硫)以減小雜質(zhì)對管道的腐蝕，具體地，所述過濾器中可以設置能與雜質(zhì)進行化學反應的物質(zhì)(比如，碳酸氫鈉溶液或者氫氧化鈉溶液等)。其中，所述氣體干燥器可以除去可燃氣體中的水份，減小上述水份在所述發(fā)電裝置101燃燒過程中帶走的熱量，而影響燃燒產(chǎn)生的熱值，降低所述發(fā)電裝置101的發(fā)電效率，具體地，所述干燥器中可以設置干燥劑用于吸收所述可燃氣體中的水份。

所述外部輔助補氣裝置103為封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充有餐余垃圾、高濃度有機廢水或畜禽糞便，以產(chǎn)生可燃氣體。

進一步的，如圖3所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括儲氣裝置106，所述儲氣裝置106分別與所述可燃氣體輸入裝置102、外部輔助補氣裝置103和發(fā)電裝置101相連通，用于將所述可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103輸入的氣體進行混合、存儲并輸入到所述發(fā)電裝置101中。

由于可燃氣體輸入裝置102輸入的可燃氣體和外部輔助補氣裝置103補充的可燃氣體的濃度可能不同，供氣量也可能不同，通過設置儲氣裝置106可以先將可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103分別供應的可燃氣體進行混合存儲，并將混合后的氣體一并輸入到發(fā)電裝置101中，使發(fā)電裝置101中的可燃氣體較均勻，不會出現(xiàn) 濃度驟然變化的過程，便于可燃氣體在發(fā)電裝置101內(nèi)部進行充分的燃燒。

更進一步的，所述儲氣裝置106上設置有第三氣體傳感器1061，用于檢測所述儲氣裝置106內(nèi)的可燃氣體的成分和濃度。

通過設置儲氣裝置106可以將供應到的發(fā)電裝置101內(nèi)的可燃氣體預先進行存儲和混合，通過設置第三氣體傳感器1061，可以檢測到裝置內(nèi)的可燃氣體情況，通過檢測得到的數(shù)據(jù)，控制器104可以直接控制可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103的輸入氣體量，以調(diào)整儲氣裝置106內(nèi)的可燃氣體濃度，保證發(fā)電裝置101能夠連續(xù)工作發(fā)電，避免進入到低負荷工作狀態(tài)，提高發(fā)電裝置101的發(fā)電效率。

優(yōu)選的，所述儲氣裝置106還設置有壓力傳感器1062，用于檢測氣體壓力。通過設置壓力傳感器1062可以監(jiān)測管道和儲氣裝置106內(nèi)的氣體壓力，及時了解供應的氣體狀態(tài)，避免壓力過大造成泄露等危險情況的發(fā)生。

另外，發(fā)電系統(tǒng)還包括廢氣處理裝置107，所述廢氣處理裝置107用于對所述發(fā)電裝置101產(chǎn)生的廢氣進行處理后排出。由于供應到的發(fā)電裝置101內(nèi)的可燃氣體中可能含有各種氣體雜質(zhì)，沒有被去除干凈，使得發(fā)電裝置101中燃燒后的廢氣可能含有各種有毒有害的氣體(比如二氧化硫、一氧化碳等)，這些有毒有害氣體如果直接排放到大氣中，將會對大氣環(huán)境和人體健康造成不利影響。通過設置所述廢氣處理裝置107可以吸收有毒有害的氣體的物質(zhì)(比如：氫氧化鈉溶液或者氧化鐵粉)。將廢氣進行處理后排放可以減小其對環(huán)境的污染。

另外，如圖4所示，在本申請實施例中，所述發(fā)電裝置101還包括空氣進口1018，所述氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)還包括空氣輸送裝置108，所述空氣輸送裝置108與所述空氣進口相連通，用于向所述發(fā)電裝置 101中供應空氣。氣體連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)還包括氧濃度傳感器109，所述氧濃度傳感器109設置在所述發(fā)電裝置101中，用于檢測所述發(fā)電裝置101中的氧氣濃度，并在所述氧氣濃度低于預設濃度時增大所述空氣輸送裝置108的供氣量。

通過設置空氣輸送裝置108可以向發(fā)電裝置101內(nèi)供應燃燒用空氣，保證可燃氣體能夠在發(fā)電裝置101內(nèi)充分燃燒。并通過設置在發(fā)電裝置101上的氧濃度傳感器109實時監(jiān)測發(fā)電裝置101內(nèi)的氧氣濃度，在氧氣濃度低于預設濃度時，增大空氣輸送裝置108的供氣量，及時保證可燃氣體能夠完全燃燒，充分利用可燃氣體燃燒產(chǎn)生的熱量，提高發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

綜上所述，在發(fā)電系統(tǒng)中設置外部輔助補氣裝置103，通過控制器104可以控制可燃氣體輸入裝置102和外部輔助補氣裝置103供氣量，可以在可燃氣體輸入裝置102向發(fā)電裝置101內(nèi)生成的可燃氣體不足時，控制所述可燃氣體補給裝置給所述發(fā)電裝置101加大補氣量。使得所述發(fā)電裝置101即使在所述可燃氣體輸入裝置102輸入的可燃氣體不足時，依然能夠通過外部輔助補氣裝置103補充的可燃氣體實現(xiàn)正常工作。避免發(fā)電裝置101由于可燃氣體不足造成的低負荷工作，提高發(fā)電裝置101的工作效率。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。應注意到：相 似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語。