碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，包括碳化爐水冷換熱器，碳化爐水冷換熱器連接有水循環(huán)管道，水循環(huán)管道上安裝有碳化爐循環(huán)泵和相變蓄能器，碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置還包括由CO2熱交換器、調(diào)壓閥、連接有發(fā)電機的膨脹機、冷凝器、氣路循環(huán)泵以及儲液罐構(gòu)成的CO2氣液相變循環(huán)回路，CO2熱交換器串聯(lián)在水循環(huán)管道上；相變蓄能器設(shè)置在水冷換熱器與CO2熱交換器之間。本實用新型通過利用循環(huán)水的溫度將液體CO2工質(zhì)氣化，然后冷卻膨脹，使膨脹機作功并帶動發(fā)電機發(fā)電，合理利用了碳化爐循環(huán)水的余熱，使循環(huán)水的熱量被回收利用，實現(xiàn)了能源利用最大化，避免了能量浪費，還產(chǎn)生了電能，實現(xiàn)了熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了電力資源。
【專利說明】碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市人口的增加，工業(yè)化、城市污廢水處理廠的增設(shè)，污泥產(chǎn)生量逐漸增加，污泥處理成了環(huán)境的焦點。原有技術(shù)包括干燥、填埋、堆肥等工藝，只是對污泥進行簡單的處理。而污泥干燥碳化技術(shù)不僅能有效處理污泥，還能將其制成具有高附加值的活性碳，真正實現(xiàn)了廢棄物的資源化處置。
[0003]污泥碳化主要利用污泥在碳化爐中，在無氧或微氧的條件下，使污泥中的水分蒸發(fā)出來，同時又最大限度地保留了污泥中碳值的過程。污泥中的有機物被碳化，碳化后的污泥性質(zhì)類似于活性碳，可以廣泛用于吸附除臭脫水等用途。而且碳化后的污泥體積小，污泥中無有毒氣體等，不會造成二次污染。所以污泥碳化是一種既不會損壞環(huán)境又能資源回用的經(jīng)濟型方法。
[0004]目前的污泥碳化工藝中，從碳化爐出來的煙氣溫度較高，一般高于140°C，如不加以利用，這部分熱量將白白流失，造成很大的能源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，該裝置使用碳化爐循環(huán)水的余熱發(fā)電，避免能源浪費。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，包括碳化爐水冷換熱器，所述水冷換熱器的出口和入口之間連接有水循環(huán)管道，所述水循環(huán)管道上安裝有碳化爐循環(huán)泵，所述碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置還包括CO2氣液相變循環(huán)回路，所述CO2氣液相變循環(huán)回路上順次安裝有CO2熱交換器、調(diào)壓閥、連接有發(fā)電機的膨脹機、冷凝器、氣路循環(huán)泵以及儲液罐，所述CO2熱交換器通過接入管口和接出管口串聯(lián)在所述水循環(huán)管道上；所述水循環(huán)管道上還安裝有相變蓄能器，所述相變蓄能器設(shè)置在所述水冷換熱器的出口與所述CO2熱交換器之間。
[0007]作為一種改進，所述碳化爐是污泥碳化爐或垃圾碳化爐。
[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:污泥碳化處理工作過程中，碳化爐產(chǎn)生65-85°C余熱循環(huán)水，本實用新型通過利用循環(huán)水的溫度將液體CO2工質(zhì)氣化，然后冷卻膨脹，使膨脹機作功并帶動發(fā)電機發(fā)電，合理利用了碳化爐循環(huán)水的余熱，使循環(huán)水的熱量被回收利用，實現(xiàn)了能源利用最大化，避免了能量浪費，還產(chǎn)生了電能，實現(xiàn)了熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了電力資源。
[0009]由于碳化爐的煙氣溫度可以達到140°C甚至更高，水冷換熱器中循環(huán)水的溫度隨煙氣溫度升高，為避免循環(huán)水溫度過高，超過碳化爐水冷系統(tǒng)的工作溫度，本實用新型中設(shè)置了相變蓄能器，以保持水冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性:當(dāng)循環(huán)水溫度過高時，相變蓄能器吸收熱量使循環(huán)水溫度降至水冷系統(tǒng)的工作溫度內(nèi)；當(dāng)循環(huán)水溫度過低時，相變蓄能器釋放熱量使循環(huán)水溫度不至于過低，使本實用新型回收的余熱保持持續(xù)穩(wěn)定，進而使發(fā)電機的發(fā)電量保持穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1_碳化爐水冷換熱器；2-出口 ；3-入口 ；4_水循環(huán)管道；5_碳化爐循環(huán)泵；6-相變蓄能器；7-C02熱交換器；8_調(diào)壓閥；9_膨脹機；10-發(fā)電機；11_冷凝器；12_氣路循環(huán)泵；13-儲液罐。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，包括碳化爐水冷換熱器1，碳化爐水冷換熱器I的出口 2和入口 3之間連接有水循環(huán)管道4，水循環(huán)管道4上安裝有碳化爐循環(huán)泵5。
[0014]碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置還包括CO2氣液相變循環(huán)回路，CO2氣液相變循環(huán)回路上順次安裝有CO2熱交換器7、調(diào)壓閥8、連接有發(fā)電機10的膨脹機9、冷凝器11、氣路循環(huán)泵12以及儲液罐13，CO2熱交換器7通過接入管口和接出管口串聯(lián)在水循環(huán)管道4上；水循環(huán)管道4上還安裝有相變蓄能器6，相變蓄能器6設(shè)置在水冷換熱器I的出口 2與所述CO2熱交換器7之間。
[0015]本實施例中，碳化爐優(yōu)選選用污泥碳化爐，也可選用垃圾碳化爐。
[0016]本實施例的工作原理是:碳化爐水冷換熱器I中流動著65_85°C余熱循環(huán)水，循環(huán)水進入CO2熱交換器7中，CO2工質(zhì)全部氣化，然后CO2超臨界膨脹作功，推動膨脹機9做功，膨脹機9帶動發(fā)電機10發(fā)電，然后由冷凝器11冷卻成液體，并經(jīng)循環(huán)泵12回流至儲液罐13，儲液罐13中CO2工質(zhì)再流向CO2熱交換器7重復(fù)上述的過程，構(gòu)成氣液相變的熱力循環(huán)。
[0017]當(dāng)碳化爐的煙氣溫度可以達到140°C甚至更高時，水冷換熱器I中循環(huán)水的溫度隨煙氣溫度升高，為避免循環(huán)水溫度過高，超過碳化爐水冷系統(tǒng)的工作溫度，相變蓄能器6吸收熱量使循環(huán)水溫度降低至水冷系統(tǒng)的工作溫度內(nèi)；當(dāng)循環(huán)水溫度過低時，相變蓄能器6釋放熱量使循環(huán)水溫度不至于過低，使回收的余熱保持持續(xù)穩(wěn)定，進而使發(fā)電機10的發(fā)電量保持穩(wěn)定。
[0018]本實用新型通過利用循環(huán)水的溫度將液體CO2工質(zhì)氣化，然后冷卻膨脹，使膨脹機作功并帶動發(fā)電機發(fā)電，合理利用了碳化爐循環(huán)水的余熱，使循環(huán)水的熱量被回收利用，實現(xiàn)了能源利用最大化，避免了能量浪費，還產(chǎn)生了電能，實現(xiàn)了熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了電力資源。
[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，包括碳化爐水冷換熱器，所述水冷換熱器的出口和入口之間連接有水循環(huán)管道，所述水循環(huán)管道上安裝有碳化爐循環(huán)泵，其特征在于:所述碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置還包括CO2氣液相變循環(huán)回路，所述CO2氣液相變循環(huán)回路上順次安裝有CO2熱交換器、調(diào)壓閥、連接有發(fā)電機的膨脹機、冷凝器、氣路循環(huán)泵以及儲液罐，所述CO2熱交換器通過接入管口和接出管口串聯(lián)在所述水循環(huán)管道上；所述水循環(huán)管道上還安裝有相變蓄能器，所述相變蓄能器設(shè)置在所述水冷換熱器的出口與所述CO2熱交換器之間。
2.如權(quán)利要求1所述的碳化爐余熱回收蓄能發(fā)電裝置，其特征在于:所述碳化爐是污泥碳化爐或垃圾碳化爐。
【文檔編號】F27D17/00GK203479023SQ201320386313
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】張建明 申請人:山東宏力空調(diào)設(shè)備有限公司