本實(shí)用新型涉及用于制備可燃?xì)怏w的設(shè)備，該設(shè)備帶有用于將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分的分離裝置。
背景技術(shù)：
：可燃?xì)怏w在此不僅理解為可燃的氣體或氣體混合物，亦即，其可以在與氧化劑混合的情況下放熱地反應(yīng)，而且還理解為包含可燃燒的組成部分的氣體或氣體混合物，從而在與氧氣或其它氧化劑的氧化還原反應(yīng)中釋放熱能。開頭提到的類型的設(shè)備是公知的(例如DE10047264A1)。利用這些設(shè)備例如可以提高來自于垃圾填埋場、發(fā)酵設(shè)備或凈化設(shè)備的原料氣體，尤其是生物原料氣體的甲烷含量或者以碳?xì)浠衔锛虞d的形式為沼氣、填埋場氣體、凈化氣體或發(fā)酵氣體的、其中存在甲烷組成部分的氣體的甲烷含量，因此，這類氣體可以作為燃燒氣體用于運(yùn)行燃?xì)獍l(fā)動機(jī)。為此，在設(shè)備中存在帶有半透膜的分離裝置，加載以壓力的原料氣體輸送給分離裝置。膜對于所輸送的原料氣體中的特定的、不可燃的組成部分，例如CO2來說是可透過的。相反地，甲烷和氮?dú)獗话胪改ぷ钃?。帶有半透膜的分離裝置因此將原料氣體分為富氣和貧氣。然而，這種分離裝置的運(yùn)行是特別耗能的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的任務(wù)是，提供一種用于制備可燃?xì)怏w的帶有用于可燃?xì)怏w的分離裝置的設(shè)備，該設(shè)備可以在從外部不輸送或僅少量輸送電能或熱能的情況下運(yùn)行，并且本實(shí)用新型的任務(wù)還在于，提供一種方法，其能夠在從外部不輸送或僅少量輸送能量的情況下將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分。該任務(wù)通過一種用于制備可燃?xì)怏w的設(shè)備解決，該設(shè)備帶有用于將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分的分離裝置，其中，該設(shè)備具有透平級，透平級包含以來自于分離裝置的可燃?xì)怏w來供給的燃燒器，并且包括能夠加載以來自于燃燒器的熱氣的燃?xì)馔钙剑萌細(xì)馔钙侥軌虍a(chǎn)生輸送給分離裝置的電能和/或機(jī)械能，以便將可燃?xì)怏w在分離裝置中拆分為至少兩個氣態(tài)的組成部分，其中，分離裝置設(shè)計用于將可燃?xì)怏w分離為富氣和貧氣，貧氣輸送給透平級中的用于產(chǎn)生熱氣的燃燒器，其中，燃燒器具有以富氣來供給的先導(dǎo)燃燒室，先導(dǎo)燃燒室與加載以貧氣的主燃燒室連通，并且其中，燃?xì)馔钙疆a(chǎn)生廢氣流，為了將熱量傳遞到一個或多個熱量消耗器件上，通過與熱量消耗器件熱聯(lián)接的熱量交換器來引導(dǎo)廢氣流。根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備包含具有以來自于分離裝置的可燃?xì)怏w來供給的燃燒器的透平級和能以來自于燃燒器的熱氣來加載的燃?xì)馔钙?，該燃?xì)馔钙疆a(chǎn)生輸送給分離裝置的電能或機(jī)械能，以便將可燃?xì)怏w拆分為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分。將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分能夠?qū)崿F(xiàn)的是，將在可燃?xì)怏w中存儲的化學(xué)能在燃燒過程中轉(zhuǎn)換為熱量。本實(shí)用新型的思想尤其是，利用分離裝置將可燃?xì)怏w分為富氣和貧氣。貧氣輸送給透平級中的用于產(chǎn)生熱氣的燃燒器。在燃燒器中，該貧氣隨后與初始燃料一同轉(zhuǎn)換，其中，初始燃料優(yōu)選包括在分離裝置中獲得的富氣的一部分，特別優(yōu)選地由該富氣的一部分所構(gòu)成。富氣在此理解為可燃的氣體或氣體混合物，其熱值Ho大于4.2kWh/m3N。如下的可燃的氣體或氣體混合物當(dāng)前被稱為貧氣，其熱值Hu相對于富氣的熱值明顯減少，并且適用于Hu≤2.4kWh/m3N。本實(shí)用新型所基于的知識是，當(dāng)用于產(chǎn)生能量所需的不同的過程步驟以如下方式進(jìn)行組合，即，在單個過程步驟中出于方法技術(shù)的原因必須釋放的熱能、機(jī)械能或化學(xué)能轉(zhuǎn)換為輸送給其它過程步驟的能量形式時，由生物質(zhì)產(chǎn)生能量尤其可以有利于改進(jìn)CO2平衡。因此，本實(shí)用新型的基本思想是，將在不同的過程步驟中在由生物質(zhì)產(chǎn)生能量時釋放的廢熱回引到能量產(chǎn)生過程中。本實(shí)用新型的思想也在于，以這種設(shè)備從原料生物氣體中獲得所謂的生物天然氣，并且減少必須用于由有機(jī)生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的能量的量。生物天然氣在此理解為富含甲烷的氣體，其從所謂的原料生物氣體中獲得并且具有天然氣質(zhì)量，從而該生物天然氣可以通過天然氣的傳輸管路來引導(dǎo)并且可以用作天然氣的替代氣體，其方法是：該生物天然氣滿足由德國燃?xì)馀c水工業(yè)協(xié)會(DVGW)制訂的對于氣體成分的要求。原料生物氣體尤其是可以通過有機(jī)生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵來產(chǎn)生。有機(jī)生物質(zhì)例如理解為生活和工業(yè)垃圾、植物和動物殘渣、凈化設(shè)備的有機(jī)物殘渣以及可再生原料。原料生物氣體中包含很大份額的甲烷(CH4)以及二氧化碳(CO2)。為了由生物質(zhì)產(chǎn)生原料生物氣體，用于厭氧發(fā)酵的生物質(zhì)首先借助碾碎和/或蒸餾和/或篩分和/或用水稀釋來針對發(fā)酵過程進(jìn)行處理，并且隨后輸送給發(fā)酵容器作為發(fā)酵基材。在發(fā)酵容器中，生物質(zhì)于是在具有優(yōu)選30℃≤T≤40℃的溫度T的情況下，在排除空氣的情況下進(jìn)行細(xì)菌分解，其中，生成原料生物氣體。借助發(fā)酵產(chǎn)生的原料生物氣體通常具有如下成分：組成部分：份額：CH440-70％VolCO230-60％VolN20-7％VolO20-3％VolH2S0-3000mg/Nm3硫醇0-100mg/Nm3BTX(苯-甲苯-二甲苯)0-500vpm更高級的烴0-500vpm鹵化烴0-500vpm氨0-100mg/Nm3水飽和的燃燒值4-8kWh/Nm3借助生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的原料生物氣體的燃燒值HR通常在4kWh/Nm3≤HR≤8kWh/Nm3的范圍內(nèi)。原料生物氣體原則上可以以高壓水洗滌的方法、變壓吸附的方法和/或用于吸著二氧化碳的化學(xué)洗滌/物理洗滌的方法來制備。然而，這些方法具有如下缺點(diǎn)，即，在此要么對氣候有害的氣體，甲烷釋放到環(huán)境中，并且/或者必須從外部輸送大量的能量。本實(shí)用新型的思想還在于：處于可燃?xì)怏w中，尤其是生物原料氣體中的污染物被熱轉(zhuǎn)換并且因此變得無害，并且將甲烷完全燃燒為二氧化碳和水，從而僅積累少量的一氧化碳和一氧化氮的殘余。因此，相關(guān)的燃燒產(chǎn)物可以通過鍋爐廢氣流釋放到大氣中。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備可以在沒有大量的甲烷和/或一氧化碳和一氧化氮排到環(huán)境中的情況下工作。根據(jù)本實(shí)用新型，為了利用在制備可燃?xì)怏w時積累的貧氣，透平級中的燃燒器具有以富氣供給的先導(dǎo)燃燒室，其與加載以貧氣的主燃燒室連通。因此，本實(shí)用新型尤其提出的是，以如下方式執(zhí)行原料生物氣體的制備，即，所制備的原料生物氣體具有與后置于制備級的利用過程相協(xié)調(diào)的甲烷含量。亦即，在將原料生物氣體分離為富氣和貧氣的情況下得到的是，貧氣中的甲烷濃度很小，例如≤20％Vol。然而根據(jù)本實(shí)用新型，借助力聯(lián)接/熱聯(lián)接，包含在貧氣中的化學(xué)能可以用于提供機(jī)械能、電流和有效熱量，以便用于提供在從生物質(zhì)產(chǎn)生原料生物氣體的情況下或者在將原料生物氣體分離為富氣和貧氣的情況下本身必須從外部輸送的能量?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)輸送的初始燃料的燃料壓力和/或貧氣的燃料壓力有利地影響透平級的燃燒器的熱功率。例如，至少一個富氣壓縮機(jī)和/或貧氣壓縮機(jī)可以前置于燃燒器。在特定的分離裝置中，尤其是在帶有半透膜的分離裝置中，替選或補(bǔ)充地可能有利的是，富氣減壓器和/或貧氣減壓器前置于燃燒器。對于燃燒器的運(yùn)行有利的燃料壓力在此優(yōu)選在4bar與8bar之間，尤其是在5bar與7bar之間，特別優(yōu)選地在5.5bar至6.5bar之間，理想地為大致6bar。有利的是，透平級也包含與燃?xì)馔钙铰?lián)接的、吸入環(huán)境空氣的壓縮機(jī)，其壓縮所吸入的空氣。此外有利的是，輸送給燃?xì)馔钙降沫h(huán)境空氣在有利地利用廢氣的廢熱的情況下借助加載以來自于燃?xì)馔钙降膹U氣的、形式為回收器的熱量交換器來預(yù)加熱。也有利的是，燃?xì)馔钙疆a(chǎn)生廢氣流，其為了傳遞熱量通過與熱量消耗器熱耦合的熱量交換器來引導(dǎo)。該熱量消耗器例如可以是蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和/或ORC系統(tǒng)和/或EIFER三角過程系統(tǒng)和/或生物質(zhì)處理裝置和/或吸著式冷卻機(jī)。適當(dāng)?shù)奈嚼鋮s機(jī)例如在EP0443468A2中描述，因此完全參考該文獻(xiàn)并且將其公開內(nèi)容納入到本申請中。適當(dāng)?shù)奈嚼鋮s機(jī)在此原則上可以構(gòu)建為所謂的吸附式冷卻機(jī)或所謂的吸收式冷卻機(jī)。吸收式冷卻機(jī)具有流體循環(huán)回路，在該流體循環(huán)回路中，借助流體泵使工作流體運(yùn)動穿過發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器。在發(fā)生器中存在由兩種物質(zhì)構(gòu)成的、通常為液態(tài)的溶液，它們形成所謂的工質(zhì)對，例如濃縮的吸水的二氧化鋰溶液或吸氨的水。被吸收的流體具有冷卻劑的功能，而另外的流體起用于冷卻劑的溶劑的作用。如果給發(fā)生器輸送熱量，那么冷卻劑的一部分由于較小的蒸發(fā)溫度而蒸發(fā)。經(jīng)由將冷卻劑從溶液剩余物中釋放的液體離析器使該冷卻劑到達(dá)冷凝器。在冷凝器中，冷卻劑輸出熱量，并且由此再次液化。冷卻劑隨后到達(dá)蒸發(fā)器。在那里存在負(fù)壓，出于該負(fù)壓的原因，輸送的冷卻劑蒸發(fā)。冷卻劑在此從載熱體中抽走熱量，由此出現(xiàn)冷卻效果。在與冷卻劑分開之后，溶劑被減壓至吸收壓力，被冷卻并且輸送給吸收器。由此，能夠使冷卻劑蒸汽在輸出吸收熱量的情況下容納在吸收器中。溶劑泵將含有冷卻劑的溶液再次運(yùn)輸回發(fā)生器。用于溶劑的循環(huán)回路因此是閉合的。吸附式冷卻機(jī)中的溶劑循環(huán)回路因此作為熱壓縮機(jī)的一種類型來工作，其具有常規(guī)的壓縮冷卻機(jī)中的壓縮機(jī)的技術(shù)功能。與此相對地，在吸附式冷卻機(jī)中，冷卻劑從解吸器經(jīng)由冷凝器和蒸發(fā)器引導(dǎo)至吸附器。在解吸器中，冷卻劑，例如水容納在吸著物，例如硅膠中，并且在熱量輸送的情況下在那里溶解。冷卻劑隨后從解吸器到達(dá)冷凝器。在冷凝器中，冷卻劑通過與載熱體的熱接觸而冷卻，并且在此液化。冷卻劑緊接著經(jīng)由連接管導(dǎo)引到蒸發(fā)器中，在那里，該冷卻劑通過容納載熱體的熱量而蒸發(fā)。隨后使該冷卻劑運(yùn)動到吸附器中并且在那里再次在吸附物中被吸附。當(dāng)解吸器排空冷卻劑并且吸附器以冷卻劑來填充時，吸附式冷卻機(jī)被切換，以便使原來的吸收器作為解吸器運(yùn)行并且使原來的解吸器作為吸收器運(yùn)行等。熱量消耗器也可以提供供應(yīng)到電力網(wǎng)絡(luò)中的電能，或者提供剩余熱量，其隨后輸送給生物質(zhì)處理裝置和/或用于產(chǎn)生原料生物氣體的裝置，例如發(fā)酵池。在分離裝置中，輸送給分離裝置的可燃?xì)怏w拆分為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分。分離裝置為此優(yōu)選包含所謂的膜設(shè)備，其原理例如在DE10047264A1中所描述，因此完全參考該文獻(xiàn)并且將其說明書、權(quán)利要求書和附圖納入到本申請的公開內(nèi)容中。但是，將可燃?xì)怏w這樣拆分為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分也可以在相應(yīng)的分離裝置中借助過濾、冷凝、吸收、吸附和/或化學(xué)吸著實(shí)現(xiàn)，但也借助如下方法來實(shí)現(xiàn)，例如氣體的高壓水洗滌，變壓吸附(也被稱為PSA，亦即，“pressureswingadsorption”)，或者還有借助針對二氧化碳的特殊的吸收劑(例如單乙醇胺)的洗滌氣體實(shí)現(xiàn)。在所謂的高壓水洗滌中，拆分為具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分的氣體以被壓縮的方式在相對于水的逆流中被引入到清洗柱中。水在此吸收包含在要拆分的氣體中的二氧化碳。在此充分利用的是，二氧化碳和甲烷具有不同的水溶性。處于壓力下的二氧化碳比加載以壓力的甲烷更大量地溶解在水中。如果其中溶解有二氧化碳的水柱上的壓力減小，那么就釋放二氧化碳。因此，在清洗柱中，可燃?xì)怏w中的二氧化碳在5bar至15bar的運(yùn)行壓力且大致20℃的吸收溫度的情況下在水中被吸收。因?yàn)樵谶@些條件下，甲烷的可溶性小于二氧化碳的可溶性，所以可燃?xì)怏w中的甲烷含量以該方式得到提高。帶有提高的甲烷濃度的可燃?xì)怏w隨后可以在清洗柱的頭部導(dǎo)出。積聚有二氧化碳的水隨后在后置于清洗柱的柱中減壓至大氣壓力。在水中溶解的二氧化碳由此再次釋放。由水和二氧化碳構(gòu)成的混合物隨后引導(dǎo)至所謂的提餾機(jī)，在該提餾機(jī)中，將空氣吹入到水中，以便因此產(chǎn)生從水中除去的空氣-二氧化碳混合物。該措施能夠?qū)崿F(xiàn)的是，隨后可以將水再次輸送給清洗柱，以便再次從應(yīng)該被拆分的氣體中接收二氧化碳。以變壓吸附法將氣體拆分為具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分例如在CH692653A5中所描述，并且為此完全參考該文獻(xiàn)，在高壓下，包含可燃的組成部分的氣體中的二氧化碳和所謂的極性伴生氣體中的二氧化碳在活性炭表面或分子篩表面上結(jié)合。因?yàn)榧淄闅怏w在活性炭表面或分子篩表面上與二氧化碳和伴生氣體相比明顯更差地吸附，所以該措施導(dǎo)致可燃?xì)怏w和伴生氣體中的甲烷濃度的提高。在活性炭表面或分子篩表面裝載有二氧化碳和伴生氣體之后，加在相應(yīng)的表面上的壓力于是下降，從而容納在其中的氣體解吸，由此形成所謂的貧氣。因此，用于分離出可燃?xì)怏w的變壓吸附法不是連續(xù)地工作。但其可以近似連續(xù)地執(zhí)行，其方法是：多個并行聯(lián)接的容器柱運(yùn)行，在這些容器柱中進(jìn)行變壓吸附。然而，如在DE4419766A1、DE10346471A1和DE102005010865A1中描述的那樣，用于拆分具有不同的燃燒質(zhì)量的氣體的分離裝置也可以構(gòu)造為光合系統(tǒng)，在該光合系統(tǒng)中，在輸送光能的情況下，來自于可燃?xì)怏w的二氧化碳和硫化氫容納并且存儲在生物質(zhì)中。為此替選或附加地，在這種分離裝置中也可以設(shè)置的是，利用包含酶、碳水化合物的溶液將二氧化碳從包含可燃燒的組成部分的氣體中洗出，像例如在為此完全地參考的US2003/0143719A1中所闡述的那樣。該措施加速碳酸平衡的調(diào)節(jié)，這在吸收和解吸水中的二氧化碳時減小滯后效應(yīng)。利用根據(jù)前述任一項(xiàng)原理工作的分離裝置尤其可能的是，將原料生物氣體拆分為具有95％Vol至99％Vol的高甲烷濃度的富氣組成部分和甲烷濃度比較小的貧氣組成部分。根據(jù)本實(shí)用新型，該設(shè)備也可以包含帶有冷凝離析器的原料生物氣體清潔級，該冷凝離析器與透平級連接，以便以該方式給用于燃燒器的被壓縮的過程空氣加載以冷凝物。也有利的是，該設(shè)備具有與用于分離可燃?xì)怏w的裝置連通的發(fā)酵池并且(也)具有原料生物氣體旁通管路，通過該原料生物氣體旁通管路可以在繞過用于分離的裝置的情況下給透平級中的燃燒器輸送來自于發(fā)酵池的原料生物氣體。附圖說明隨后，本實(shí)用新型借助在附圖中以示意性的方式示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述：圖1示出用于由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的具有分離裝置的設(shè)備；圖2示出設(shè)備中的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)；圖3示出燃?xì)馔钙较到y(tǒng)中的燃燒器；圖4示出另一替選地構(gòu)建的用于使用在設(shè)備中的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)，其帶有用于給燃燒器吸入空氣加載以冷凝物的裝置；圖5示出用于由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的具有原料生物氣體-旁通管路的另一設(shè)備的區(qū)段；并且圖6示出具有吸著式冷卻機(jī)的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)，該燃?xì)馔钙较到y(tǒng)用于使用在用以由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的設(shè)備中。具體實(shí)施方式圖1所示的用于由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的設(shè)備10包含生物氣體級12，在該生物氣體級中，通過有機(jī)生物質(zhì)的發(fā)酵產(chǎn)生生物天然氣，該生物氣體級與透平級14連接。在透平級14中存在帶有燃?xì)馔钙降娜細(xì)馔钙较到y(tǒng)15，該燃?xì)馔钙较到y(tǒng)以可以在生物氣體級12中獲得的可燃?xì)怏w來運(yùn)行。燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15優(yōu)選構(gòu)造為所謂的微燃?xì)馔钙皆O(shè)備，例如構(gòu)造為像在WO03/093665A1中描述的那樣的微燃?xì)馔钙皆O(shè)備。這種微燃?xì)馔钙皆O(shè)備包含快速運(yùn)行的燃?xì)馔钙?，該燃?xì)馔钙揭员容^低的燃燒室壓力和燃燒室出口處的溫度，在轉(zhuǎn)速為例如40000U/min至100000U/min，尤其是65000U/min至80000U/min，特別優(yōu)選地為70000U/min的情況下工作。設(shè)備10包括利用級16，在該利用級中，利用透平級14的廢熱，以便因此產(chǎn)生電能并且優(yōu)選同時使生物氣體級12的在此余留的余熱可供使用。此外，設(shè)備10包含處理級18，該處理級用于熱預(yù)處理輸送給生物氣體級12的生物質(zhì)。處理級18可以以在透平級14和利用級16中積累的廢熱來運(yùn)行。然而原則上，根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備10也可以無處理級18地實(shí)施。生物氣體級12包含優(yōu)選構(gòu)造為發(fā)酵池20的用于產(chǎn)生原料生物氣體的裝置。發(fā)酵池可以加載以生物質(zhì)，利用運(yùn)輸裝置(未示出)可以將該生物質(zhì)從生物質(zhì)貯存器(未示出)沿箭頭22的方向沿著運(yùn)輸路徑輸送給發(fā)酵池，優(yōu)選以如此方式將生物質(zhì)輸送給該發(fā)酵池。在發(fā)酵池20中，借助厭氧發(fā)酵的方法，從輸送的生物質(zhì)中產(chǎn)生原料生物氣體。發(fā)酵池20與用于將原料生物氣體分離為富氣和貧氣的分離裝置24連接。分離裝置24優(yōu)選經(jīng)由流體管路26從發(fā)酵池20中得到原料生物氣體。分離裝置24包括膜設(shè)備。在分離裝置24中，原料生物氣體例如向著膜設(shè)備的半透膜加載以壓力，其方法是：該原料生物氣體通過壓縮機(jī)來引導(dǎo)。半透膜將原料生物氣體分為富含甲烷的富氣和具有明顯較少的甲烷份額且很高的CO2份額的貧氣。通過流體管路28，富氣從用于分離的分離裝置24中導(dǎo)引至氣體網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)裝置30，其包含清潔級。所產(chǎn)生的富氣從氣體網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)裝置30供應(yīng)到氣體網(wǎng)絡(luò)(未示出)中作為生物天然氣。來自于分離裝置24的貧氣也可以經(jīng)由流體管路34導(dǎo)向氣炬36。透平級14經(jīng)由用于富氣和貧氣的流體管路34、38、40以來自于分離裝置24的富氣和貧氣來供給。在透平級14中存在用于產(chǎn)生熱氣的燃燒器，其燃燒富氣和貧氣。燃?xì)馔钙接谑且匀紵鞯臒釟鈦磉\(yùn)行。燃?xì)馔钙皆诖丝梢则?qū)動發(fā)電機(jī)。借助發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能于是供應(yīng)到電力網(wǎng)絡(luò)46中，該電力網(wǎng)絡(luò)給發(fā)酵池20中、分離裝置24中和氣體網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)裝置30中的耗電器提供電能。電能也可以供應(yīng)到電網(wǎng)中。在設(shè)備10中可以設(shè)置起熱量消耗器作用的蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)80，其以燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15的廢熱來運(yùn)行。蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)80包含蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)，其優(yōu)選與用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)運(yùn)動聯(lián)接或者可以與之運(yùn)動聯(lián)接。所產(chǎn)生的電能于是優(yōu)選供應(yīng)到電力網(wǎng)絡(luò)46中。蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)80的廢熱優(yōu)選經(jīng)由用于傳輸熱量的管路系統(tǒng)82輸送給發(fā)酵池20，以便因此調(diào)節(jié)容納于其中的生物質(zhì)的溫度。此外，蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)80的廢熱也可以輸送給用于調(diào)節(jié)生物質(zhì)的溫度的處理裝置90，該處理裝置布置在設(shè)備10的處理級18中。處理裝置90能夠在生物質(zhì)供應(yīng)到發(fā)酵池20之前實(shí)現(xiàn)熱預(yù)處理設(shè)備10中的生物質(zhì)。為了利用燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15的廢熱，設(shè)備10在利用級16中還優(yōu)選包含ORC系統(tǒng)(有機(jī)朗肯循環(huán))82作為熱量交換器，其包括發(fā)電機(jī)。此外可以設(shè)置另一構(gòu)造為另外的熱力循環(huán)過程系統(tǒng)，例如EIFER(歐洲能量研究所)三角過程系統(tǒng)的熱量消耗器84，在該熱量消耗器中，熱量利用EIFER三角過程轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以便因此同樣運(yùn)行發(fā)電機(jī)。ORC系統(tǒng)82的廢熱和系統(tǒng)84的廢熱在此如同蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)80的廢熱一樣輸送給設(shè)備10內(nèi)的發(fā)酵池20，并且供應(yīng)到用于熱預(yù)處理生物質(zhì)的處理裝置90中。在ORC系統(tǒng)82和系統(tǒng)84中產(chǎn)生的能量于是導(dǎo)入到電力網(wǎng)絡(luò)46中。要注意的是，在設(shè)備10的修改的實(shí)施方式中，利用級16也可以具有僅一個帶有發(fā)電機(jī)的ORC系統(tǒng)和/或僅一個EIFER三角過程系統(tǒng)和/或僅一個蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)或另一熱力循環(huán)過程系統(tǒng)。此外，進(jìn)一步為此替選地也可能的是，在利用級16中設(shè)置蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)與ORC系統(tǒng)或另一熱力循環(huán)過程系統(tǒng)的組合，或者設(shè)置僅一個蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、EIFER三角過程系統(tǒng)或ORC系統(tǒng)。圖2示出設(shè)備10內(nèi)的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15。燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15包含構(gòu)造為微燃?xì)馔钙降娜細(xì)馔钙?8，其借助軸50與壓縮機(jī)52機(jī)械式地轉(zhuǎn)動聯(lián)接。透平級14包括燃燒器54。在透平級14的燃燒器54中，富氣和以空氣來壓縮的貧氣燃燒，該空氣通過壓縮機(jī)52吸入并且通過回收器56引導(dǎo)至燃燒器54。在回收器56中，吸入的壓縮的貧氣和吸入的壓縮的空氣利用煙氣的廢熱來加熱，該煙氣在燃?xì)馔钙?8的出口側(cè)釋放。在燃燒器中產(chǎn)生的熱氣的流動能量在燃?xì)馔钙?8中轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，其傳遞至產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)62上。在燃?xì)馔钙?8的出口處釋放的煙氣于是例如經(jīng)由回收器54釋放到環(huán)境中。熱能也可以在后置的熱量交換器中得到利用。圖3示出燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15中的燃燒器54。燃燒器54構(gòu)造為所謂的多級燃燒器。其包含帶有先導(dǎo)燃燒室的先導(dǎo)級58，在該先導(dǎo)燃燒室中燃燒富氣。燃燒器54具有帶有主燃燒室的主級60，該主燃燒室與先導(dǎo)燃燒室連通，并且在該主燃燒室中，貧氣和沿流動箭頭63的方向輸送的壓縮的吸入空氣燃燒成為熱氣射流，其沿流動箭頭64的方向離開燃燒器54，并且燃?xì)馔钙?8借助該熱氣射流來加載。圖4示出帶有原料生物氣體清潔級217的如之前闡述的那樣的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)，其用于使用在用于由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的設(shè)備中。燃?xì)馔钙较到y(tǒng)215中的相應(yīng)于之前借助圖2描述的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)15中的結(jié)構(gòu)組件的結(jié)構(gòu)組件在圖4中以參考圖2提高了200的數(shù)字作為附圖標(biāo)記。原料生物氣體清潔級217沿箭頭223的方向通過氣體管路得到原料生物氣體，并且沿箭頭225的方向經(jīng)由管路輸出已清潔的并且已干燥的原料生物氣體。燃?xì)馔钙较到y(tǒng)215具有冷凝物供應(yīng)裝置219，其給借助壓縮機(jī)252壓縮的、通過回收器256輸送給燃燒器254的吸入空氣添加來自于冷凝物管路221的冷凝物，該冷凝物在原料生物氣體清潔級217中析出。該措施提高燃?xì)馔钙较到y(tǒng)215中的燃?xì)馔钙?48的有效功率。燃燒器254在此燃燒沿箭頭227、229的方向輸送給該燃燒器的富氣和貧氣。圖5中示出用于由生物質(zhì)產(chǎn)生天然氣的另一設(shè)備310的區(qū)段。另一設(shè)備具有如下結(jié)構(gòu)，其原則上相應(yīng)于之前描述的用于由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的設(shè)備10的結(jié)構(gòu)。因此，功能上相同的結(jié)構(gòu)組件在圖5中以參考圖1提高了300的數(shù)字作為附圖標(biāo)記。在設(shè)備310中存在旁通管路311，通過該旁通管路可以給透平級的燃?xì)馔钙较到y(tǒng)315中的燃燒器輸送原料生物氣體，該原料生物氣體直接從發(fā)酵池320引導(dǎo)出，而不經(jīng)過分離過程。以該方式，在設(shè)備310的積累許多原料生物氣體而在分離裝置324中無法完全分為富氣和貧氣的運(yùn)行狀態(tài)中，也可以在能量方面對生物天然氣的產(chǎn)生加以利用。圖6示出具有作為熱量消耗器的吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)417的另一燃?xì)馔钙较到y(tǒng)415，該燃?xì)馔钙较到y(tǒng)用于使用在由生物質(zhì)產(chǎn)生生物天然氣的設(shè)備10中。吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)417包含吸著式冷卻機(jī)，其以燃?xì)馔钙较到y(tǒng)415的廢熱來運(yùn)行，該廢熱如以箭頭419示出的那樣從燃?xì)馔钙较到y(tǒng)415經(jīng)由熱量交換器(未示出)輸送給吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)417。在吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)417的接頭421、423上提供的高溫用于處理設(shè)備10的發(fā)酵池中的生物質(zhì)。在接頭425上，吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)417提供過程冷卻，其理想地用于將濕氣以冷凝物的形式從在設(shè)備的發(fā)酵池中產(chǎn)生的原料生物氣體中離析出。在用于制備可燃?xì)怏w的設(shè)備的另一優(yōu)選的實(shí)施方式中設(shè)置的是，將利用起熱量消耗器作用的吸著式冷卻機(jī)的過程冷卻從發(fā)酵池的原料生物氣體中析出的冷凝物輸送給燃?xì)馔钙较到y(tǒng)中的燃燒器的吸入空氣，以便因此提升該系統(tǒng)中的燃?xì)馔钙降墓β??？傊绕涞玫奖緦?shí)用新型的如下優(yōu)選特征：在用于制備可燃?xì)怏w的設(shè)備10中存在用于將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分的分離裝置24。設(shè)備10包含透平級14，其具有以來自于分離裝置24的可燃?xì)怏w來供給的燃燒器54并且包括能以來自于燃燒器54的熱氣來加載的燃?xì)馔钙?8。燃?xì)馔钙?8產(chǎn)生例如輸送給分離裝置24的電能或機(jī)械能，以便因此將可燃?xì)怏w分離為至少兩個具有不同的燃燒質(zhì)量的氣態(tài)的組成部分。附圖標(biāo)記列表10設(shè)備12生物氣體級14透平級15燃?xì)馔钙较到y(tǒng)16利用級18處理級20發(fā)酵池22箭頭24分離裝置26、28流體管路30氣體網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)裝置34流體管路36氣炬38、40流體管路46電力網(wǎng)絡(luò)48燃?xì)馔钙?0軸52壓縮機(jī)54燃燒器56回收器58先導(dǎo)級60主級62發(fā)電機(jī)63、64流動箭頭80蒸汽活塞式膨脹發(fā)動機(jī)系統(tǒng)82ORC系統(tǒng)84熱量消耗器(EIFER三角過程系統(tǒng))90處理裝置124分離裝置130氣體網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)裝置166壓縮機(jī)215燃?xì)馔钙较到y(tǒng)217原料生物氣體清潔級219冷凝物供應(yīng)裝置221冷凝物管路223、225箭頭227、229箭頭252壓縮機(jī)248燃?xì)馔钙?54燃燒器256回收器262發(fā)電機(jī)310設(shè)備311旁通管路314透平級320發(fā)酵池324分離裝置415燃?xì)馔钙较到y(tǒng)417吸著式冷卻機(jī)系統(tǒng)419箭頭421、423接頭425接頭當(dāng)前第1頁1 2 3