本實用新型涉及清潔能源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可持續(xù)進行氣體發(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(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：第一可燃氣體生成裝置、第二可燃氣體生成裝置、發(fā)電裝置、空氣供應(yīng)裝置、氣體存儲裝置及控制器。

所述發(fā)電裝置包括燃氣進口、空氣進口及廢氣排出口。所述第一可燃氣體生成裝置和所述第二可燃氣體生成裝置分別通過管道與所述氣體存儲裝置的進氣口連接。所述氣體存儲裝置的出氣口通過管道 與所述發(fā)電裝置的燃氣進口連接。

連接所述氣體存儲裝置的出氣口與所述發(fā)電裝置的燃氣進口的管道上設(shè)置有第一閥門。所述氣體存儲裝置設(shè)置有可燃氣體濃度檢測器。

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

所述控制器根據(jù)所述可燃氣體濃度檢測器檢測的可燃氣體濃度值對所述第一閥門的開度進行控制，以控制所述可燃氣體進入所述發(fā)電裝置的量。

進一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述第一可燃氣體生成裝置為容納一垃圾填埋場的封閉結(jié)構(gòu)。所述第二可燃氣體生成裝置為一裝有食物垃圾的封閉結(jié)構(gòu)。

進一步地，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。

進一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述氣體存儲裝置內(nèi)還設(shè)置有氣壓傳感器，所述氣壓傳感器與所述控制器連接。所述控制器在所述氣壓傳感器檢測的氣壓值大于預(yù)設(shè)氣壓值時控制增大所述第二閥門的開度。

進一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)還包括：凈化裝置，所述凈化裝置設(shè)置在所述第一可燃氣體生成裝置、所述第二可燃氣體生成裝置與所述氣體存儲裝置之間。所述凈化裝置用于對所述第一可燃氣體生成裝置及所述第二可燃氣體生成裝置產(chǎn)生的可燃氣體進行去雜質(zhì)及干燥處理。

進一步地，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第一可燃氣體生成裝置和所述第二可燃氣體生成裝置的可燃氣體均勻混合。

進一步地，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行處理后排出。

進一步地，上述發(fā)電系統(tǒng)中所述管道采用耐腐蝕材料制造而成。

進一步地，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)置第一可燃氣體生成裝置和第二可燃氣生成裝置，其中第一可燃氣體生成裝置采用現(xiàn)有垃圾填埋場產(chǎn)生可燃氣體。同時，采用第二可燃氣體生成裝置為發(fā)電裝置補給可燃氣體，可以使所述發(fā)電裝置在所述第一可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時依然能夠進行工作。解決第一可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時所述發(fā)電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述第一可燃氣體生成裝置生成的氣體進行排放引起的環(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。

其中，附圖標(biāo)記匯總?cè)缦拢?/p>

發(fā)電系統(tǒng)100；第一可燃氣體生成裝置110；第二可燃氣體生成裝置120；發(fā)電裝置130；燃氣進口131；空氣進口132；廢氣排出口133；

空氣供應(yīng)裝置140；第二閥門142；氣體存儲裝置150；可燃氣體濃度檢測器152；第一閥門154；氣體攪拌器156；控制器160；凈化裝置170；氣體過濾器171；氣體干燥器172；氧氣濃度傳感器180；廢氣處理裝置190。

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一步的詳細描述。

請參照圖1及圖2，本實用新型具體實施例提供一種能進行持續(xù)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)100，所述發(fā)電系統(tǒng)100包括：第一可燃氣體生成裝置110、第二可燃氣體生成裝置120、發(fā)電裝置130、空氣供應(yīng)裝置140、氣體存儲裝置150及控制器160。

所述發(fā)電裝置130可以包括燃氣進口131、空氣進口132及廢氣排出口133。其中所述氣體存儲裝置150通過管道與所述發(fā)電裝置130的燃氣進口131連接。在本具體實施例中，所述發(fā)電裝置130包括燃氣內(nèi)燃發(fā)電機，所述發(fā)電裝置130利用可燃氣體燃燒產(chǎn)生的熱能進行發(fā)電。

在本具體實施例中，所述第一可燃氣體生成裝置110和所述第二可燃氣體生成裝置120被設(shè)計成一封閉的結(jié)構(gòu)，具體地，所述第一可 燃氣體生成裝置110可以為現(xiàn)有的垃圾填埋坑，所述第二可燃氣體生成裝置120可以為裝有食物垃圾的沼氣池。

所述第一可燃氣體生成裝置110與所述第二可燃氣體生成裝置120分別通過管道與所述氣體存儲裝置150的進氣口連接。所述氣體存儲裝置150的出氣口通過管道與所述發(fā)電裝置130的燃氣進口連接。

在本具體實施例中，所述氣體存儲裝置150中還可以設(shè)置可燃氣體濃度檢測器152，具體地，在所述第一可燃氣體生成裝置110和所述第二可燃氣體生成裝置120產(chǎn)生的可燃氣體為沼氣(主要成分為甲烷)時，所述可燃氣體濃度檢測器112可以是甲烷濃度檢測器。所述可燃氣體濃度檢測器112可以將可燃氣體燃燒產(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氣體的濃度，一般地，可燃氣體的濃度與所述轉(zhuǎn)化后電信號的大小成線性關(guān)系。

在本具體實施例中，連接所述氣體存儲裝置150與所述發(fā)電裝置130的管道上還可以設(shè)置第一閥門154，所述第一閥門154的開度可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)所述第一閥門154的開度可以控制所述氣體存儲裝置150供給到所述發(fā)電裝置130中可燃氣體的量。

請參照圖3，在本具體實施例的具體實施方式中，所述氣體存儲裝置150內(nèi)還可以包括氣體攪拌器156，所述氣體攪拌器156用于使所述氣體存儲裝置150中來自于所述第一可燃氣體生成裝置110和所述第二可燃氣體生成裝置120的可燃氣體均勻混合。設(shè)置所述氣體存儲裝置150，并在所述氣體存儲裝置150中設(shè)置氣體攪拌器156可以使供應(yīng)到所述發(fā)電裝置130中可燃氣體的濃度較為均勻，便于可燃氣體在所述發(fā)電裝置130進行完全燃燒。

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，用于與所述可燃氣體進行燃燒反應(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142，其中所述第二閥門142的開度可以調(diào)控，通過調(diào)控所述第二閥門142的開度可以控制進入所述發(fā)電裝置130空氣的量。

請參照圖2及圖3，在本具體實施例中，所述第一閥門154及可燃氣體濃度檢測器152分別與所述控制器160連接。所述控制器160可以通過所述可燃氣體濃度檢測器152檢測到的氣體濃度控制所述第一閥門154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)對閥門進行相應(yīng)控制的功能，具體地，所述控制器160可以對所述可燃氣體濃度檢測器152檢測的可燃氣體濃度值進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理后得到的數(shù)據(jù)對所述第一閥門154的開度進行控制，以控制所述可燃氣體進入所述發(fā)電裝置130的量。為了使單位時間進入所述發(fā)電裝置130的可燃氣體的量保持穩(wěn)定，在所述可燃氣體濃度檢測器152檢測的濃度較小時，所述控制器160控制使所述第一閥門154的開度變大，在,所述可燃氣體濃度檢測器152檢測的濃度較大時，所述控制器160控制使所述第一閥門154的開度變小。

具體地，所述可燃氣體濃度檢測器152檢測的可燃氣體濃度發(fā)送到所述控制器160中，所述控制器160中可以預(yù)先存儲有不同可燃氣體濃度范圍對應(yīng)的所述第一閥門154的開度情況信息，所述控制器160將接收到的可燃氣體濃度與預(yù)先存儲的氣體濃度進行對比。在所述可燃氣體濃度檢測器152檢測的可燃氣體濃度位于某一預(yù)設(shè)可燃氣體濃度范圍時，所述控制器160控制所述第一閥門154的開度調(diào)整到與所述某一預(yù)設(shè)可燃氣體濃度范圍對應(yīng)的開度上。所述第一可燃氣體生成裝置110及所述第二可燃氣體生成裝置120提供的可燃氣體在 所述發(fā)電裝置130中進行燃燒，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。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述可燃氣體的濃度應(yīng)當(dāng)為可以讓所述發(fā)電裝置130進行正常發(fā)電，對于不同發(fā)電功率的發(fā)電裝置130其所對應(yīng)的能進行正常發(fā)電的可燃氣體濃度值是存在差異的。

請參照圖3，進一步，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170，所述凈化裝置170設(shè)置在所述第一可燃氣體生成裝置110、所述第二可燃氣體生成裝置120與所述氣體存儲裝置150之間，所述凈化裝置170將所述第一可燃氣體生成裝置110或所述第二可燃氣體生成裝置120生成的可燃氣體進行凈化處理后輸送到所述氣體存儲裝置150中，所述氣體存儲裝置150可以是一儲氣罐。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170中可以設(shè)置氣體過濾器171及氣體干燥器172。其中，所述氣體過濾器171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(shè)置能與雜質(zhì)進行化學(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172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氣體中的水份。

請參照圖2及圖3，進一步地，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180，所述氧氣濃度傳感器180與所述控制器160連接，所述氧氣濃度傳感器180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180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中的可燃氣體是否存在不完全燃 燒的情形。在存在不完全燃燒的情形時會存在以下缺點：可燃氣體的化學(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)避免可燃氣體不完全燃燒的情形發(fā)生。

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180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142的開度增加，以使更多的空氣進入所述發(fā)電裝置130內(nèi)，以保證可燃氣體在所述發(fā)電裝置130內(nèi)進行完全燃燒。

在本具體實施例的另一種實施方式中，當(dāng)所述氧氣濃度傳感器180檢測的氧含量低于預(yù)設(shè)氧含量時，所述控制器160可以控制減小所述第一閥門154的開度以減小進入所述發(fā)電裝置130的可燃氣體的量，以保證在空氣進入量不變的情況下可燃氣體能進行完全燃燒。當(dāng)然可以理解的是，上述減小進入所述發(fā)電裝置130的可燃氣體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180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142開度的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)可燃氣體在所述發(fā)電裝置130內(nèi)進行完全燃燒。

進一步地，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190。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190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，因所述可燃氣體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)置第一可燃氣體生成裝置和第二可燃氣生成裝置，其中第一可燃氣體生成裝置采用現(xiàn)有垃圾填埋場產(chǎn)生可燃氣體。采用第二可燃氣體生成裝置為發(fā)電裝置補給可燃氣體，可以使所述發(fā)電裝置即使在所述第一可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時依然能夠進行工作。解決第一可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時所述發(fā)電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述第一可燃氣體生成裝置生成的氣體進行排放引起的環(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、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(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(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。