本實用新型涉及氣體發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可持續(xù)進(jìn)行氣體發(fā)電的發(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(jìn)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(fù)荷運行狀態(tài)，甚者停止工作。讓發(fā)電裝置處于低負(fù)荷運行狀態(tài)或閑置會導(dǎo)致巨大的資源浪費，同時若將垃圾填埋場產(chǎn)生的的沼氣進(jìn)行直接排放還會對環(huán)境造成不好的影響(比如，溫室效應(yīng))。如何解決上述問題，對于本領(lǐng)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，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能對垃圾填埋場中產(chǎn)生的沼氣進(jìn)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)。

本實用新型的實施例提供一種發(fā)電系統(tǒng)，包括：可燃?xì)怏w生成裝置、可燃?xì)怏w補給裝置、發(fā)電裝置、空氣供應(yīng)裝置及控制器。

所述發(fā)電裝置包括燃?xì)膺M(jìn)口、空氣進(jìn)口及廢氣排出口。所述可燃?xì)怏w生成裝置通過管道與所述發(fā)電裝置的燃?xì)膺M(jìn)口連接，所述可燃?xì)怏w生成裝置中設(shè)置有可燃?xì)怏w濃度檢測器。

所述可燃?xì)怏w補給裝置通過管道與所述發(fā)電裝置的燃?xì)膺M(jìn)口連 接，所述可燃?xì)怏w補給裝置與所述發(fā)電裝置之間設(shè)置有第一閥門。

所述空氣供應(yīng)裝置通過管道與所述發(fā)電裝置的空氣進(jìn)口連接。所述第一閥門及可燃?xì)怏w濃度檢測器分別與所述控制器連接。

所述控制器在所述可燃?xì)怏w濃度檢測器檢測的可燃?xì)怏w濃度小于預(yù)設(shè)濃度值時打開所述第一閥門。所述可燃?xì)怏w生成裝置及可燃?xì)怏w補給裝置提供的可燃?xì)怏w在所述發(fā)電裝置中燃燒后產(chǎn)生的廢氣經(jīng)由所述廢氣排出口排出所述發(fā)電裝置。所述發(fā)電裝置將燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w包括甲烷，所述可燃?xì)怏w補給裝置中裝有液化天然氣。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述廢氣排出口設(shè)置有氧氣濃度傳感器，所述氧氣濃度傳感器用于檢測所述廢氣中的氧含量。所述空氣供應(yīng)裝置與所述發(fā)電裝置之間還設(shè)置有第二閥門，所述氧氣濃度傳感器和所述第二閥門分別與所述控制器連接。所述控制器在所述氧氣濃度傳感器檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時增加所述第二閥門的開度。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述控制器在所述氧氣濃度傳感器檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時減小所述第一閥門的開度。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)還包括：凈化裝置，所述凈化裝置設(shè)置在所述可燃?xì)怏w生成裝置與所述發(fā)電裝置之間，所述凈化裝置用于對所述可燃?xì)怏w生成裝置產(chǎn)生的氣體進(jìn)行去雜質(zhì)及干燥處理。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)還包括：氣體存儲裝置，所述氣體存儲裝置分別與所述可燃?xì)怏w生成裝置及可燃?xì)怏w補給裝置連通。所述氣體存儲裝置用于存儲來自于所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w及可燃?xì)怏w補給裝置補給的可燃?xì)怏w。所述氣體存儲裝置還通過管道與所述發(fā)電裝置的進(jìn)氣口連通為所述發(fā)電裝置提供可燃?xì)怏w。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述可燃?xì)怏w生成裝置為一封閉的結(jié) 構(gòu)，所述可燃?xì)怏w生成裝置內(nèi)填埋有生活垃圾。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述氣體存儲裝置內(nèi)還包括氣體攪拌器。所述氣體攪拌器用于使所述氣體存儲裝置中來自于所述可燃?xì)怏w生成裝置和所述可燃?xì)怏w補給裝置的可燃?xì)怏w均勻混合。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)還包括廢氣處理裝置，所述廢氣處理裝置連接于所述廢氣排出口。所述廢氣處理裝置用于對所述廢氣進(jìn)行處理后排出。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述管道采用聚四氟乙烯制造而成。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型具有以下有益效果：

在發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置可燃?xì)怏w補給裝置，在可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時，采用控制器控制所述可燃?xì)怏w補給裝置給所述發(fā)電裝置補氣，以使所述發(fā)電裝置即使在所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時依然能夠正常的工作。本實用新型不僅可以解決可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時所述發(fā)電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的氣體進(jìn)行排放引起的環(huán)境問題，具有綠色環(huán)保的特點。

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(yīng)當(dāng)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(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)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(guān)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(biāo)記匯總?cè)缦拢?/p>

發(fā)電系統(tǒng)100；凈化裝置101；氣體過濾器1011；氣體干燥器1012；廢氣處理裝置102；可燃?xì)怏w生成裝置110；可燃?xì)怏w濃度檢測器112；可燃?xì)怏w補給裝置120；發(fā)電裝置130；燃?xì)膺M(jìn)口131；空氣進(jìn)口132；廢氣排出口133；空氣供應(yīng)裝置140；第一閥門150；控制器160；氧氣濃度傳感器170；第二閥門180；氣體存儲裝置190；氣體攪拌器192。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

請參照圖1，本實用新型具體實施例提供一種能進(jìn)行持續(xù)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)100，所述發(fā)電系統(tǒng)100包括：可燃?xì)怏w生成裝置110、可燃?xì)怏w補給裝置120、發(fā)電裝置130、空氣供應(yīng)裝置140及控制器160。

所述發(fā)電裝置130可以包括燃?xì)膺M(jìn)口131、空氣進(jìn)口132及廢氣排出口133。其中所述可燃?xì)怏w生成裝置110通過管道與所述發(fā)電裝置130的燃?xì)膺M(jìn)口131連接。在本具體實施例中，所述發(fā)電裝置130包括燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電裝置130利用可燃?xì)怏w燃燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行發(fā)電。

在本具體實施例中，所述可燃?xì)怏w生成裝置110被設(shè)計成一封閉的結(jié)構(gòu)，在所述密封的結(jié)構(gòu)內(nèi)填埋有生活垃圾，具體地，所述可燃?xì)? 體生成裝置110可以為現(xiàn)有的一沼氣池或者垃圾填埋坑。所述可燃?xì)怏w生成裝置110中還可以設(shè)置一可燃?xì)怏w濃度檢測器112，具體地，在所述可燃?xì)怏w生成裝置110產(chǎn)生的可燃?xì)怏w為沼氣(主要成分為甲烷)時，所述可燃?xì)怏w濃度檢測器112可以是甲烷濃度檢測器。所述可燃?xì)怏w濃度檢測器112可以將可燃?xì)怏w燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電信號(比如：電壓)，并根據(jù)電信號的大小得到可燃?xì)怏w的濃度，一般地，可燃?xì)怏w的濃度與所述轉(zhuǎn)化后電信號的大小成線性關(guān)系。

所述可燃?xì)怏w補給裝置120通過管道與所述發(fā)電裝置130的燃?xì)膺M(jìn)口131連接，具體地，所述可燃?xì)怏w補給裝置120中可以裝有液化天然氣。所述液化天然氣經(jīng)過氣化后通過所述管道為所述發(fā)電裝置130提供可燃?xì)怏w。在本具體實施例中，連接所述可燃?xì)怏w補給裝置120與所述發(fā)電裝置130的管道上還可以設(shè)置第一閥門150，所述第一閥門150的開度可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)所述第一閥門150的開度可以控制所述可燃?xì)怏w補給裝置120供給到所述發(fā)電裝置130中可燃?xì)怏w的量。

所述空氣供應(yīng)裝置140通過管道與所述發(fā)電裝置130的空氣進(jìn)口132連接，在本具體實施例中，所述空氣供應(yīng)裝置140可以將外部環(huán)境中的空氣抽入所述發(fā)電裝置130中，用于與所述可燃?xì)怏w進(jìn)行燃燒反應(yīng)，具體地，所述空氣供應(yīng)裝置140可以為一鼓風(fēng)裝置。請參照圖2，在連接所述空氣供應(yīng)裝置140與所述發(fā)電裝置130的通道上還可以設(shè)置第二閥門180，所述第二閥門180的開度可以調(diào)控，通過調(diào)控所述第二閥門180的開度可以控制進(jìn)入所述發(fā)電裝置130空氣的量。

在本具體實施例中，所述第一閥門150及可燃?xì)怏w濃度檢測器112分別與所述控制器160連接。所述控制器160可以通過所述可燃?xì)怏w濃度檢測器112檢測到的氣體濃度控制所述第一閥門150的開度狀況。其中，所述控制器160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(jìn)行相應(yīng)控制的功能。

具體地，所述可燃?xì)怏w濃度檢測器112檢測的可燃?xì)怏w濃度發(fā)送到所述控制器160中，所述控制器160將接收到的可燃?xì)怏w濃度與預(yù)先設(shè)定的氣體濃度進(jìn)行對比。在所述可燃?xì)怏w濃度檢測器112檢測的可燃?xì)怏w濃度小于預(yù)設(shè)濃度值時，所述控制器160打開所述第一閥門150，所述可燃?xì)怏w補給裝置120中的可燃?xì)怏w經(jīng)由所述第一閥門150進(jìn)入到所述發(fā)電裝置130中。所述可燃?xì)怏w生成裝置110及可燃?xì)怏w補給裝置120提供的可燃?xì)怏w在所述發(fā)電裝置130中進(jìn)行燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的廢氣再經(jīng)由所述廢氣排出口133排出所述發(fā)電裝置130，所述發(fā)電裝置130將燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能。其中，所述預(yù)設(shè)濃度值是指無法讓所述發(fā)電裝置130進(jìn)行正常發(fā)電時的可燃?xì)怏w濃度值，對于不同發(fā)電功率的發(fā)電裝置130其所對應(yīng)的預(yù)設(shè)濃度值是存在差異的。

請參照圖4，進(jìn)一步，在本具體實施例中，所述發(fā)電系統(tǒng)100還可以包括：凈化裝置101，所述凈化裝置101設(shè)置在所述可燃?xì)怏w生成裝置110與所述發(fā)電裝置130之間，所述凈化裝置101將所述可燃?xì)怏w生成裝置110生成的可燃?xì)怏w進(jìn)行凈化處理后輸送到所述發(fā)電裝置130中。其中，所述凈化處理包括對可燃?xì)怏w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101中可以設(shè)置氣體過濾器1011及氣體干燥器1012。其中，所述氣體過濾器1011可以除去可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w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(shè)置能與雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)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1012可以除去可燃?xì)怏w中的水份，減小上述水份在所述發(fā)電裝置130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130的發(fā)電效率，具體地，所述干燥器中可以設(shè)置干燥 劑用于吸收所述可燃?xì)怏w中的水份。

進(jìn)一步，在本具體實施例中，所述發(fā)電系統(tǒng)100還可以包括氣體存儲裝置190，所述氣體存儲裝置190分別與所述可燃?xì)怏w生成裝置110及所述可燃?xì)怏w補給裝置120連通。所述氣體存儲裝置190用于存儲來自于所述可燃?xì)怏w生成裝置110生成的可燃?xì)怏w及可燃?xì)怏w補給裝置120補給的可燃?xì)怏w。所述氣體存儲裝置190還通過管道與所述發(fā)電裝置130的進(jìn)氣口連通為所述發(fā)電裝置130提供可燃?xì)怏w。

在本具體實施例的具體實施方式中，所述氣體存儲裝置190內(nèi)還可以包括氣體攪拌器192，所述氣體攪拌器192用于使所述氣體存儲裝置190中來自于所述可燃?xì)怏w生成裝置110和所述可燃?xì)怏w補給裝置120的可燃?xì)怏w均勻混合。設(shè)置所述氣體存儲裝置190，并在所述氣體存儲裝置190中設(shè)置氣體攪拌器192可以使供應(yīng)到所述發(fā)電裝置130中可燃?xì)怏w的濃度較為均勻，便于可燃?xì)怏w在所述發(fā)電裝置130進(jìn)行完全燃燒。

請參照圖3及圖4，進(jìn)一步地，在本具體實施例中，所述廢氣排出口133還可以設(shè)置氧氣濃度傳感器170，所述氧氣濃度傳感器170與所述控制器160連接，所述氧氣濃度傳感器170用于檢測所述廢氣中的氧含量。設(shè)置所述氧氣濃度傳感器170并通過對廢氣中的氧含量的檢測可以知道所述發(fā)電裝置130中的可燃?xì)怏w是否存在不完全燃燒的情形。在存在不完全燃燒的情形時會存在以下缺點：可燃?xì)怏w的化學(xué)能未完全釋放影響發(fā)電裝置130的發(fā)電效率；不完全燃燒所產(chǎn)生的廢氣中會存在像一氧化碳這樣的有毒氣體，會對環(huán)境造成污染。因此在該發(fā)電過程中應(yīng)當(dāng)避免可燃?xì)怏w不完全燃燒的情形發(fā)生。

進(jìn)一步地，在本具體實施例中，連接所述空氣供應(yīng)裝置140與所述發(fā)電裝置130的管道上還設(shè)置有第二閥門180，所述第二閥門180的開度可調(diào)。所述第二閥門180與所述控制器160連接，所述控制器 160可以通過調(diào)節(jié)所述第二閥門180的開度控制進(jìn)入所述發(fā)電裝置130中空氣的量。

在本具體實施例的一種實施方式中，當(dāng)所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時，所述控制器160可以控制將所述第二閥門180的開度增加，以使更多的空氣進(jìn)入所述發(fā)電裝置130內(nèi)，以保證可燃?xì)怏w在所述發(fā)電裝置130內(nèi)進(jìn)行完全燃燒。

在本具體實施例的另一種實施方式中，若所述第一閥門150為打開狀態(tài)，當(dāng)所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時，所述控制器160還可以控制減小所述第一閥門150的開度以減小進(jìn)入所述發(fā)電裝置130的可燃?xì)怏w的量，以保證在空氣進(jìn)入量不變的情況下可燃?xì)怏w能進(jìn)行完全燃燒。當(dāng)然可以理解的是，上述減小進(jìn)入所述發(fā)電裝置130的可燃?xì)怏w的量的前提是能保證所述發(fā)電裝置130處于正常的工作狀態(tài)。

在本具體實施例的其它實施方式中，所述空氣供應(yīng)裝置140還可以與所述控制器160連接，當(dāng)所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時，所述控制器160也可以增加所述空氣供應(yīng)裝置140的工作功率以使更多空氣進(jìn)入到所述發(fā)電裝置130內(nèi)。當(dāng)然在本實施方式中，還可以同時進(jìn)行所述空氣供應(yīng)裝置140功率的調(diào)節(jié)及所述第二閥門180開度的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)可燃?xì)怏w在所述發(fā)電裝置130內(nèi)進(jìn)行完全燃燒。

進(jìn)一步地，在本具體實施例中，所述發(fā)電系統(tǒng)100還可以包括廢氣處理裝置102。燃燒后的廢氣中可能含有各種有毒有害的氣體(比如二氧化硫、一氧化碳等)，所述廢氣處理裝置102中可以設(shè)置用于吸收上述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(jìn)行處理后排放可以減小其對環(huán)境的污染。

在本具體實施例中，因所述可燃?xì)怏w中可能含有腐蝕性氣體(比 如，二氧化硫)，為了使保證整個系統(tǒng)能長期使用，所述管道可以采用耐腐蝕材料制造，具體地，所述管道可以采用耐腐蝕性能較好的聚四氟乙烯制造而成。

綜上所述，在發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置可燃?xì)怏w補給裝置，在可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時，采用控制器控制所述可燃?xì)怏w補給裝置給所述發(fā)電裝置補氣，以使所述發(fā)電裝置即使在所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時依然能夠正常的工作。本實用新型提供的具體實施例不僅可以解決可燃?xì)怏w生成裝置生成的可燃?xì)怏w不足時所述發(fā)電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述可燃?xì)怏w生成裝置生成的氣體進(jìn)行排放引起的環(huán)境問題，具有綠色環(huán)保的特點。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)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(lǐng)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)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(jìn)行進(jìn)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(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(guān)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(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)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(jī)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語。