本實用新型涉及氣體發電技術領域，具體而言，涉及一種可持續進行氣體發電的發電系統。

背景技術：

在現有技術中，利用垃圾填埋場產生的沼氣進行發電的技術已經比較成熟，然而，隨著垃圾填埋場產生的沼氣不斷的消耗，發電裝置往往會處于低負荷運行狀態，甚者停止工作。讓發電裝置處于低負荷運行狀態或閑置會導致巨大的資源浪費，同時若將垃圾填埋場產生的的沼氣進行直接排放還會對環境造成不好的影響(比如，溫室效應)。如何解決上述問題，對于本領域的技術人員而言是急需要解決的技術問題。

技術實現要素：

為了克服現有技術中存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能對垃圾填埋場中產生的沼氣進行持續消耗且可以保證發電裝置正常運行的發電系統。

本實用新型的實施例提供一種發電系統，包括：可燃氣體生成裝置、可燃氣體補給裝置、發電裝置、空氣供應裝置及控制器。

所述發電裝置包括燃氣進口、空氣進口及廢氣排出口。所述可燃氣體生成裝置通過管道與所述發電裝置的燃氣進口連接，所述可燃氣體生成裝置中設置有可燃氣體濃度檢測器。

所述可燃氣體補給裝置通過管道與所述發電裝置的燃氣進口連 接，所述可燃氣體補給裝置與所述發電裝置之間設置有第一閥門。

所述空氣供應裝置通過管道與所述發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。

所述控制器在所述可燃氣體濃度檢測器檢測的可燃氣體濃度小于預設濃度值時打開所述第一閥門。所述可燃氣體生成裝置及可燃氣體補給裝置提供的可燃氣體在所述發電裝置中燃燒后產生的廢氣經由所述廢氣排出口排出所述發電裝置。所述發電裝置將燃燒產生的熱能轉換為電能。

進一步地，上述發電系統中所述可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體包括甲烷，所述可燃氣體補給裝置中裝有液化天然氣。

進一步地，上述發電系統中所述廢氣排出口設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。所述空氣供應裝置與所述發電裝置之間還設置有第二閥門，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設氧含量時增加所述第二閥門的開度。

進一步地，上述發電系統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設氧含量時減小所述第一閥門的開度。

進一步地，上述發電系統還包括：凈化裝置，所述凈化裝置設置在所述可燃氣體生成裝置與所述發電裝置之間，所述凈化裝置用于對所述可燃氣體生成裝置產生的氣體進行去雜質及干燥處理。

進一步地，上述發電系統還包括：氣體存儲裝置，所述氣體存儲裝置分別與所述可燃氣體生成裝置及可燃氣體補給裝置連通。所述氣體存儲裝置用于存儲來自于所述可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體及可燃氣體補給裝置補給的可燃氣體。所述氣體存儲裝置還通過管道與所述發電裝置的進氣口連通為所述發電裝置提供可燃氣體。

進一步地，上述發電系統中所述可燃氣體生成裝置為一封閉的結 構，所述可燃氣體生成裝置內填埋有生活垃圾。

進一步地，上述發電系統中所述氣體存儲裝置內還包括氣體攪拌器。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氣體生成裝置和所述可燃氣體補給裝置的可燃氣體均勻混合。

進一步地，上述發電系統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，上述發電系統中所述管道采用聚四氟乙烯制造而成。

相對于現有技術而言，本實用新型具有以下有益效果：

在發電系統中設置可燃氣體補給裝置，在可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時，采用控制器控制所述可燃氣體補給裝置給所述發電裝置補氣，以使所述發電裝置即使在所述可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體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氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時所述發電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述可燃氣體生成裝置生成的氣體進行排放引起的環境問題，具有綠色環保的特點。

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人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據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電系統的第一種結構示意框圖。

圖2是本實用新型較佳實施例提供的發電系統的第二種結構示 意框圖。

圖3是本實用新型較佳實施例提供的發電系統的第三種結構示意框圖。

圖4是本實用新型較佳實施例提供的發電系統的第四種結構示意框圖。

其中，附圖標記匯總如下：

發電系統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；可燃氣體生成裝置110；可燃氣體濃度檢測器112；可燃氣體補給裝置120；發電裝置130；燃氣進口131；空氣進口132；廢氣排出口133；空氣供應裝置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合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

請參照圖1，本實用新型具體實施例提供一種能進行持續發電的發電系統100，所述發電系統100包括：可燃氣體生成裝置110、可燃氣體補給裝置120、發電裝置130、空氣供應裝置140及控制器160。

所述發電裝置130可以包括燃氣進口131、空氣進口132及廢氣排出口133。其中所述可燃氣體生成裝置110通過管道與所述發電裝置130的燃氣進口131連接。在本具體實施例中，所述發電裝置130包括燃氣內燃發電機，所述發電裝置130利用可燃氣體燃燒產生的熱能進行發電。

在本具體實施例中，所述可燃氣體生成裝置110被設計成一封閉的結構，在所述密封的結構內填埋有生活垃圾，具體地，所述可燃氣 體生成裝置110可以為現有的一沼氣池或者垃圾填埋坑。所述可燃氣體生成裝置110中還可以設置一可燃氣體濃度檢測器112，具體地，在所述可燃氣體生成裝置110產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生的熱量轉化為電信號(比如：電壓)，并根據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化后電信號的大小成線性關系。

所述可燃氣體補給裝置120通過管道與所述發電裝置130的燃氣進口131連接，具體地，所述可燃氣體補給裝置120中可以裝有液化天然氣。所述液化天然氣經過氣化后通過所述管道為所述發電裝置130提供可燃氣體。在本具體實施例中，連接所述可燃氣體補給裝置120與所述發電裝置130的管道上還可以設置第一閥門150，所述第一閥門150的開度可以調節，通過調節所述第一閥門150的開度可以控制所述可燃氣體補給裝置120供給到所述發電裝置130中可燃氣體的量。

所述空氣供應裝置140通過管道與所述發電裝置130的空氣進口132連接，在本具體實施例中，所述空氣供應裝置140可以將外部環境中的空氣抽入所述發電裝置130中，用于與所述可燃氣體進行燃燒反應，具體地，所述空氣供應裝置140可以為一鼓風裝置。請參照圖2，在連接所述空氣供應裝置140與所述發電裝置130的通道上還可以設置第二閥門180，所述第二閥門180的開度可以調控，通過調控所述第二閥門180的開度可以控制進入所述發電裝置130空氣的量。

在本具體實施例中，所述第一閥門150及可燃氣體濃度檢測器112分別與所述控制器160連接。所述控制器160可以通過所述可燃氣體濃度檢測器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具有數據處理能力及根據處理后的數據 對閥門進行相應控制的功能。

具體地，所述可燃氣體濃度檢測器112檢測的可燃氣體濃度發送到所述控制器160中，所述控制器160將接收到的可燃氣體濃度與預先設定的氣體濃度進行對比。在所述可燃氣體濃度檢測器112檢測的可燃氣體濃度小于預設濃度值時，所述控制器160打開所述第一閥門150，所述可燃氣體補給裝置120中的可燃氣體經由所述第一閥門150進入到所述發電裝置130中。所述可燃氣體生成裝置110及可燃氣體補給裝置120提供的可燃氣體在所述發電裝置130中進行燃燒，燃燒后所產生的廢氣再經由所述廢氣排出口133排出所述發電裝置130，所述發電裝置130將燃燒產生的熱能轉換為電能。其中，所述預設濃度值是指無法讓所述發電裝置130進行正常發電時的可燃氣體濃度值，對于不同發電功率的發電裝置130其所對應的預設濃度值是存在差異的。

請參照圖4，進一步，在本具體實施例中，所述發電系統100還可以包括：凈化裝置101，所述凈化裝置101設置在所述可燃氣體生成裝置110與所述發電裝置130之間，所述凈化裝置101將所述可燃氣體生成裝置110生成的可燃氣體進行凈化處理后輸送到所述發電裝置130中。其中，所述凈化處理包括對可燃氣體去除雜質及干燥。

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可以除去可燃氣體可燃氣體中的雜質(比如，二氧化硫)以減小雜質對管道的腐蝕，具體地，所述過濾器中可以設置能與雜質進行化學反應的物質(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可以除去可燃氣體中的水份，減小上述水份在所述發電裝置130燃燒過程中帶走的熱量，而影響燃燒產生的熱值，降低所述發電裝置130的發電效率，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。

進一步，在本具體實施例中，所述發電系統100還可以包括氣體存儲裝置190，所述氣體存儲裝置190分別與所述可燃氣體生成裝置110及所述可燃氣體補給裝置120連通。所述氣體存儲裝置190用于存儲來自于所述可燃氣體生成裝置110生成的可燃氣體及可燃氣體補給裝置120補給的可燃氣體。所述氣體存儲裝置190還通過管道與所述發電裝置130的進氣口連通為所述發電裝置130提供可燃氣體。

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中來自于所述可燃氣體生成裝置110和所述可燃氣體補給裝置120的可燃氣體均勻混合。設置所述氣體存儲裝置190，并在所述氣體存儲裝置190中設置氣體攪拌器192可以使供應到所述發電裝置130中可燃氣體的濃度較為均勻，便于可燃氣體在所述發電裝置130進行完全燃燒。

請參照圖3及圖4，進一步地，在本具體實施例中，所述廢氣排出口133還可以設置氧氣濃度傳感器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：可燃氣體的化學能未完全釋放影響發電裝置130的發電效率；不完全燃燒所產生的廢氣中會存在像一氧化碳這樣的有毒氣體，會對環境造成污染。因此在該發電過程中應當避免可燃氣體不完全燃燒的情形發生。

進一步地，在本具體實施例中，連接所述空氣供應裝置140與所述發電裝置130的管道上還設置有第二閥門180，所述第二閥門180的開度可調。所述第二閥門180與所述控制器160連接，所述控制器 160可以通過調節所述第二閥門180的開度控制進入所述發電裝置130中空氣的量。

在本具體實施例的一種實施方式中，當所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預設氧含量時，所述控制器160可以控制將所述第二閥門180的開度增加，以使更多的空氣進入所述發電裝置130內，以保證可燃氣體在所述發電裝置130內進行完全燃燒。

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，當所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預設氧含量時，所述控制器160還可以控制減小所述第一閥門150的開度以減小進入所述發電裝置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。當然可以理解的是，上述減小進入所述發電裝置130的可燃氣體的量的前提是能保證所述發電裝置130處于正常的工作狀態。

在本具體實施例的其它實施方式中，所述空氣供應裝置140還可以與所述控制器160連接，當所述氧氣濃度傳感器170檢測的氧含量低于預設氧含量時，所述控制器160也可以增加所述空氣供應裝置140的工作功率以使更多空氣進入到所述發電裝置130內。當然在本實施方式中，還可以同時進行所述空氣供應裝置140功率的調節及所述第二閥門180開度的調節，以實現可燃氣體在所述發電裝置130內進行完全燃燒。

進一步地，在本具體實施例中，所述發電系統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中可以設置用于吸收上述有毒有害的氣體的物質(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，在發電系統中設置可燃氣體補給裝置，在可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時，采用控制器控制所述可燃氣體補給裝置給所述發電裝置補氣，以使所述發電裝置即使在所述可燃氣體生成裝置生成的可燃氣體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氣體生成裝置生成的可燃氣體不足時所述發電裝置閑置的問題，還可以解決直接將所述可燃氣體生成裝置生成的氣體進行排放引起的環境問題，具有綠色環保的特點。

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，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。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，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外， 術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，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，除非另有明確的規定和限定，術語“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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語。