廢水余熱發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)，特別是涉及廢水余熱發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國工業(yè)生產(chǎn)，每年都產(chǎn)生和排放大量70?900C的中高溫廢水，尤其鋼鐵和化工企業(yè)，在高爐淬渣、高爐煤氣洗滌工藝中，每個(gè)高爐的廢熱水排放量大約在2000噸/小時(shí)左右。
[0003]我國鋼鐵生產(chǎn)的大國，鋼鐵的年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%。無論是煉鋼還是煉鐵，都要產(chǎn)生大量的爐渣。鋼鐵冶金爐內(nèi)，產(chǎn)生1400?1500°C的高溫爐渣，經(jīng)渣口流出后，再經(jīng)渣溝進(jìn)入沖渣流槽時(shí)，以一定的水量、水壓及流槽坡度，使水與熔渣流成一定的交角，熔渣受冷水沖擊，炸裂成一定粒度的合格的水渣。
[0004]渣水分離后，爐渣用作建筑材料；與高溫爐渣進(jìn)行熱交換的沖渣水，進(jìn)入沖渣水池。沖渣水池通常占地幾千平方米，沖渣水池上方熱汽騰空，沖渣水溫度常年保持在60?80°C，是一個(gè)巨大的潛在的熱能能源。
[0005]鋼廠高爐每冶煉I噸生鐵，爐渣損失掉的熱量在0.81GJ?0.87GJ，占總熱量收入的6.61 %?7.5 %，折標(biāo)煤為27.77kg?29.78kg充分燃燒放出的熱量，以渣比0.44計(jì)算，每噸渣損失的熱量約為63.9kg標(biāo)煤完全燃燒放出的熱量。
[0006]某廠高爐爐渣處理上目前用風(fēng)水淬渣工藝，風(fēng)取自于動(dòng)力廠供高爐的冷風(fēng)，水來自于專門的水栗抽取的工業(yè)中水。渣溝溝頭處水壓都在0.22MPa左右，水量約為相應(yīng)出渣量的8倍。風(fēng)水淬渣時(shí)，風(fēng)水混合物的動(dòng)能將高爐熔渣(約1450?1500°C )打散，打散后的高爐熔渣與水充分混合，渣水進(jìn)行熱量交換，渣溫降至約65?90°C，水溫升高至同等溫度。
[0007]粗略估算，目前每淬I噸高爐熔渣約需8噸水，沖渣水再次回到中水池只剩7.15噸左右，也就是說每淬I噸高爐熔渣損失掉0.85噸中水，其中變成蒸汽的為0.65噸左右，被水渣吸附的為0.2噸左右，即高爐每生產(chǎn)It生鐵，大約需要消耗沖渣中水0.36t。這樣即浪費(fèi)了水資源，又損失掉了寶貴的沖渣水余熱。
[0008]某廠三座2500m3高爐和I座1260m3高爐年產(chǎn)生鐵約750萬噸，同時(shí)產(chǎn)生330萬噸高爐渣，每年高爐渣損失的熱量約相當(dāng)于21萬噸標(biāo)煤完全燃燒放出的熱量。
[0009]沖渣水余熱回收用于供暖或加熱軟水水源，據(jù)相關(guān)資料介紹可回收高爐渣總熱量的10%，回收時(shí)間為每年11月份至次年3月份，即回收時(shí)間約為150天。
[0010]利用沖渣水余熱，余熱回收主要用于冬季供暖，在夏天余熱回收沒有用處，全部余熱回收只能停掉。
[0011]高爐渣沖渣水熱量用于發(fā)電是一個(gè)最佳方案，一年四季都可以充分利用高爐渣熱量，但至今國內(nèi)外還沒有成功的先例。
[0012]在1980年，S卩35年前，由北京市政府主持，中科院、哈工大、廣州能源所和北京鍋爐廠組成“首鋼渣池余熱發(fā)電課題組”，曾進(jìn)行高爐渣沖渣水熱量用于發(fā)電的科研活動(dòng)和詳細(xì)方案設(shè)計(jì)，但無果而終。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]為了利用高爐渣熱量進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)考慮其它工業(yè)廢水利用問題，本實(shí)用新型給出一種廢水余熱發(fā)電裝置。
[0014]廢水余熱發(fā)電方法的具體步驟是:
[0015](I)利用一種加熱方法，將環(huán)境空氣加熱成熱空氣；
[0016](2)熱空氣從煙囪狀的熱風(fēng)塔底部進(jìn)入熱風(fēng)塔，由于熱風(fēng)塔內(nèi)的熱空氣比熱風(fēng)塔外的環(huán)境大氣密度小，產(chǎn)生向上的壓力差推動(dòng)熱風(fēng)塔內(nèi)的熱空氣上升，形成向上流動(dòng)的的熱氣流；
[0017](3)熱氣流流經(jīng)熱風(fēng)塔內(nèi)的空氣渦輪機(jī)時(shí)，推動(dòng)空氣渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)；
[0018](4)空氣渦輪機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)熱風(fēng)塔外的發(fā)電機(jī)發(fā)電；
[0019](5)發(fā)電機(jī)發(fā)出電流，通過發(fā)電控制柜，向外對用戶供給電力。
[0020]所說的一種加熱方法是利用熱廢水將環(huán)境空氣加熱成熱空氣，具體過程是:利用水栗從廢水池中抽取熱廢水，熱廢水進(jìn)入廢水一空氣換熱器，環(huán)境空氣被廢水加熱，成為熱空氣。
[0021]—種廢水余熱發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:熱風(fēng)塔、空氣渦輪機(jī)、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和發(fā)電控制柜，它的結(jié)構(gòu)還包括:廢水池、水栗和廢水一空氣換熱器;水栗的一端與廢水池連接，水栗的另一端與廢水一空氣換熱器連接，熱風(fēng)塔、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和發(fā)電控制柜由左至右依次連接，空氣渦輪機(jī)安裝在熱風(fēng)塔內(nèi)。
[0022]所述廢水一空氣換熱器，它是噴淋式接觸換熱器，外形為臥式的長方形的箱體，它的結(jié)構(gòu)包括:廢水進(jìn)口、空氣進(jìn)口、淋水室、廢水室、箱體、淋水板、熱空氣出口、廢水出口和底座；底座支撐安裝在箱體上，淋水板水平安裝在箱體內(nèi)，將箱體內(nèi)分隔成淋水室和廢水室，廢水室的腔體小于淋水室的腔體，廢水室的一側(cè)開設(shè)有廢水進(jìn)口，淋水室的一側(cè)開設(shè)有空氣進(jìn)口，淋水室的另一側(cè)開設(shè)有熱空氣出口，淋水室的下端開設(shè)有廢水出口。
[0023]所述熱風(fēng)塔的結(jié)構(gòu)包括:筒體、外壁、真空空間、內(nèi)壁、真空口、風(fēng)道、基座、真空表和地下風(fēng)道;熱風(fēng)塔為直立的圓形筒體，圓形筒體內(nèi)徑大于10米;熱空氣在筒體內(nèi)從下向上流動(dòng)，筒體流動(dòng)截面為圓形等截面，筒體的筒壁由金屬碳鋼制成，熱風(fēng)塔由外壁、真空空間和內(nèi)壁三層組成；內(nèi)壁的厚度小于外壁的厚度，外壁與內(nèi)壁之間是真空空間，在筒體的外壁上有一個(gè)真空口，真空口外接一個(gè)真空栗，將真空空間中的空氣抽出，真空表用于監(jiān)測真空空間的漏氣程度;筒體內(nèi)是風(fēng)道，筒體底部坐落在基座上，基座用厚鋼板制作，中間有一個(gè)圓孔，圓孔的孔徑小于筒體的內(nèi)徑，基座固定在水泥基礎(chǔ)中，基座以下連接地下風(fēng)道。
[0024]所述空氣渦輪機(jī)，它由輪轂、銷孔和渦輪葉片組成;在輪轂上有一個(gè)銷孔，利用銷釘，通過銷孔，將輪轂固定于渦輪軸上，在輪轂的圓周，均勻?qū)ΨQ布置4個(gè)渦輪葉片，渦輪葉片為扭曲的翼型直葉片，渦輪葉片包括;蒙皮、主梁和填充材料，輪轂用碳鋼制作，渦輪葉片的蒙皮用玻纖復(fù)合材料制作，主梁用輕金屬合金制作，蒙皮內(nèi)部空間的填充材料為聚氯乙烯泡沫。
[0025]所述機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在熱風(fēng)塔內(nèi)風(fēng)道中的換向器、傳動(dòng)軸、托架、設(shè)在熱風(fēng)塔外連接傳動(dòng)軸末端的齒輪增速器和交流發(fā)電機(jī);熱風(fēng)塔內(nèi)風(fēng)道中的換向器，它由向上伸出的輸入軸、齒輪箱和水平伸出的輸出軸組成，向上伸出的輸入軸的軸頭，向上插入并固定于空氣渦輪機(jī)的輪轂的軸孔內(nèi)，齒輪箱內(nèi)部是一對錐齒輪，它完成從垂直輸入到水平輸出的能量傳遞的方向轉(zhuǎn)換，托架的兩端固定在熱風(fēng)塔的內(nèi)壁上，換向器固定在托架的中部上表面，從熱風(fēng)塔內(nèi)到熱風(fēng)塔外水平伸出的輸出軸與增速機(jī)連接，增速機(jī)輸出端連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)。
[0026]所述輸電控制柜，它的結(jié)構(gòu)包括:整流器、控制器、蓄電池、逆變器和輸出線路;交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電進(jìn)入輸電控制柜的整流器，由交流電變?yōu)橹绷麟?；整流器輸出直流電進(jìn)入控制器，控制器要選擇如下決定之一:直流電全部送往逆變器，或直流電部分送往逆變器，部分對蓄電池充電，或蓄電池對逆變器供電，或直流電對蓄電池充電；送往逆變器的電流，通過輸出線路，向用戶輸出交流電。
【附圖說明】

[0027]圖1是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電方法說明圖。
[0028]圖2是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的總體圖。
[0029]圖3是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的廢水一空氣換熱器結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的熱風(fēng)塔結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖5是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的空氣渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖6是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的熱風(fēng)塔機(jī)電結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖7是本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的輸電控制柜原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0035]圖1給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電方法說明圖。
[0036]熱風(fēng)塔發(fā)電方法的具體步驟是:
[0037]I，利用水栗20從廢水池10中抽取廢水；
[0038]2，水栗通過管路，將廢水送到廢水一空氣換熱器30。在換熱器中，空氣被廢水加熱，成為熱空氣；
[0039]3，熱空氣從底部進(jìn)入熱風(fēng)塔40，由于熱風(fēng)塔內(nèi)的熱空氣比熱風(fēng)塔外的大氣密度小，產(chǎn)生的壓力差推動(dòng)熱風(fēng)塔內(nèi)的熱空氣上升，形成向上的熱氣流；
[0040]4，熱氣流流經(jīng)熱風(fēng)塔內(nèi)的空氣渦輪機(jī)50時(shí)，推動(dòng)空氣渦輪機(jī)50旋轉(zhuǎn)做功；
[0041]5，空氣渦輪機(jī)50通過機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)60，帶動(dòng)熱風(fēng)塔外的發(fā)電機(jī)發(fā)電；
[0042 ] 6，發(fā)電機(jī)發(fā)出電流，通過發(fā)電控制柜70，向外對用戶供電力。
[0043]圖2給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的總體圖。
[0044]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的總體包括:廢水池10、水栗20、廢水一空氣換熱器30、熱風(fēng)塔40、空氣渦輪機(jī)50、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)60、發(fā)電控制柜70。
[0045]廢水池10是在工業(yè)生產(chǎn)排放的中高溫廢水的存放用水池。比如在鋼鐵和化工企業(yè)，在高爐淬渣、高爐煤氣洗滌工藝中，每個(gè)高爐每小時(shí)排放廢熱水2000噸左右，需要專用的廢水池10存放廢水。
[0046]水栗20是一個(gè)離心污水栗，它從廢水池中吸取中高溫廢水，通過管路將中高溫廢水送往廢水一空氣換熱器30。
[0047]廢水一空氣換熱器30是噴淋式接觸換熱器，在其中，廢水與從環(huán)境流入的空氣進(jìn)行接觸換熱，廢水降溫，空氣升溫。然后，熱空氣離開換熱器進(jìn)入熱風(fēng)塔40。
[0048]熱風(fēng)塔40是一個(gè)高大的熱空氣煙囪，利用塔內(nèi)的熱空氣與塔外的環(huán)境空氣的密度不同，產(chǎn)生的壓力差，塔內(nèi)熱空氣上升，形成垂直向上的熱氣流。
[0049]塔內(nèi)熱氣流流經(jīng)空氣渦輪機(jī)50時(shí)，熱氣流的流動(dòng)能量，轉(zhuǎn)化成空氣渦輪機(jī)5O的旋轉(zhuǎn)能量。
[0050]空氣渦輪機(jī)50的旋轉(zhuǎn)能量通過機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)60的傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)變成電力。
[0051 ]發(fā)電機(jī)輸出的電力，通過發(fā)電控制柜70，轉(zhuǎn)變成持續(xù)和穩(wěn)定的三相電力輸出，向用戶供電。
[0052]圖3給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的廢水一空氣換熱器結(jié)構(gòu)圖。
[0053]廢水一空氣換熱器30是噴淋式接觸換熱器，在其中，廢水與從環(huán)境流入的空氣進(jìn)行接觸換熱，廢水降溫，空氣升溫。然后，熱空氣離開換熱器進(jìn)入熱風(fēng)塔。
[0054]廢水一空氣換熱器30是一個(gè)臥式的長方形的箱型換熱器。它的結(jié)構(gòu)包括:廢水進(jìn)口 31、空氣進(jìn)口 32、淋水室33、廢水室34、箱體35、淋水板36、熱空氣出口 37、廢水出口 38、底座39。
[0055]來自廢水池的中高溫廢水，從箱體35—端上部的廢水進(jìn)口31進(jìn)入換熱器上部的的廢水室34。環(huán)境空氣從箱體35—端的寬大的空氣進(jìn)口 32水平的流入淋水室33。淋水室33位于箱體35中的水平的淋水板36以下，占據(jù)箱體的絕大部分空間。廢水室34位于箱體35中的水平的淋水板36以上，占據(jù)箱體的一小部分空間。進(jìn)入換熱器的空氣被廢水加熱后形成熱空氣，熱空氣從箱體另一端的寬大的熱空氣出口 37水平的流出。
[0056]進(jìn)入換熱器的中高溫廢水放熱降溫后，變成低溫的廢水，低溫廢水從箱體底部的廢水出口 38流出。整個(gè)換熱器由底座39支撐。
[0057]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的廢水一空氣換熱器有以下幾個(gè)特點(diǎn):
[0058]1，廢水一空氣換熱器的箱體的高度較低，其目的是中高溫廢水在進(jìn)入換熱器時(shí)，不要求吸取中高溫廢水的水栗有太大的揚(yáng)程，從而可以節(jié)省水栗耗功。箱體高度通常不高于3米。
[0059]2，在換熱器內(nèi)，中高溫廢水從水平的淋水板36上的眾多淋水孔向下滴落，形成垂直降落的熱雨，而空氣水平的掃過豎直的熱的淋水，并從淋水中獲取熱量。這種換熱方式與通常的氣水對流換熱的噴淋洗滌塔相比，淋水對空氣的阻力較小，對后續(xù)的熱空氣在熱風(fēng)塔內(nèi)上升力的影響較小。
[0060]3，箱體35中的水平的淋水板36上的淋水孔分布稀疏，其目的是使下泄的淋水條稀疏，從而不會(huì)對水平流過的空氣形成太大的阻力。淋水孔直徑為6?8毫米，淋水孔間距離不少于2厘米。
[0061 ]圖4給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的熱風(fēng)塔結(jié)構(gòu)圖。
[0062]熱風(fēng)塔的外形看上去就是一個(gè)高大的外徑不變的煙囪。它的結(jié)構(gòu)包括:筒體41、夕卜壁42、真空空間43、內(nèi)壁44、真空口46、風(fēng)道45、基座48、真空表、地下風(fēng)道49。
[0063]熱風(fēng)塔的豎立的圓形的筒體41粗大，內(nèi)徑可達(dá)10米以上。熱空氣在筒體內(nèi)從下向上流動(dòng)，筒體流動(dòng)截面通常為圓形等截面。
[0064]筒體的筒壁由金屬制成，通常是碳鋼，它由外壁42、真空空間43和內(nèi)壁44等三層組成。外壁42較厚，承擔(dān)了筒體的主要強(qiáng)度要求。內(nèi)壁44較薄，它與外壁42之間是真空空間43。在筒體外壁42上有一個(gè)真空口 46，通過真空口 46，連接一個(gè)真空栗，將真空空間43中的空氣抽出，杜絕內(nèi)外壁之間的對流換熱，可保證熱風(fēng)塔的壁面有較好的絕熱效果。真空表用于監(jiān)測真空空間43的漏氣程度。
[0065]筒體41內(nèi)是風(fēng)道45。筒體底部坐落在基座48上，基座48用厚鋼板制作，中間有一個(gè)圓孔，它的孔徑比筒體內(nèi)徑稍小，熱空氣就是先通過地下風(fēng)道49，再通過基座的的內(nèi)孔，再進(jìn)入熱風(fēng)塔的筒體內(nèi)的風(fēng)道45的。筒體底部焊接在基座48上，筒體的一部分和基座固定在水泥基礎(chǔ)中。
[0066]基座48以下連接地下風(fēng)道49，地下風(fēng)道49呈U形結(jié)構(gòu)，它的另一端進(jìn)氣口，開口在地面上。熱空氣就是通過進(jìn)氣口，進(jìn)入地下風(fēng)道49，再進(jìn)入熱風(fēng)塔的筒體41內(nèi)的風(fēng)道45向上流動(dòng)，最后通過熱風(fēng)塔頂端的出口排到大氣。
[0067]熱風(fēng)塔內(nèi)的熱空氣向上流動(dòng)的動(dòng)力，是因?yàn)闊峥諝獾拿芏容^小，它與熱風(fēng)塔外的溫度較低的密度較大的空氣形成壓力差，這個(gè)壓力差推動(dòng)熱風(fēng)塔內(nèi)空氣向上流動(dòng)。
[0068]圖5給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的空氣渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
[0069]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的空氣渦輪機(jī)，它由輪轂51、銷孔52、渦輪葉片53組成。
[0070]在輪轂51上有一個(gè)銷孔52，通過銷釘，將輪轂51固定于渦輪軸上。
[0071]在輪轂51的圓周，均勻?qū)ΨQ布置4個(gè)渦輪葉片53，渦輪葉片53為扭曲的翼型直葉片。
[0072]輪轂51用碳鋼制作。渦輪葉片53的蒙皮54用玻纖復(fù)合材料制作，它表面光滑，有較好的氣動(dòng)外形。主梁55用輕金屬合金制作，比如鋁鎂合金，強(qiáng)度與剛度大，抗彎，抗扭，抗剪。蒙皮53內(nèi)部空間的填充材料56為聚氯乙烯泡沫，它具有較好的靜力和動(dòng)力特性。蒙皮與內(nèi)部之間用環(huán)氧膠粘劑粘接，它具有粘接強(qiáng)度高，硬度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0073]首先設(shè)定葉尖速比，根據(jù)實(shí)測的風(fēng)速和葉尖速比，計(jì)算葉尖速度;根據(jù)葉尖速度和熱風(fēng)塔內(nèi)圓周長，計(jì)算葉片角速度;根據(jù)葉片角速度，計(jì)算葉片從葉根到葉尖各點(diǎn)的圓周速度;根據(jù)葉片各點(diǎn)的圓周速度和風(fēng)速，計(jì)算葉片各點(diǎn)的風(fēng)的相對速度;根據(jù)相對風(fēng)速，結(jié)合選定的攻角，可以確定葉片各點(diǎn)的按裝角，也就是可以確定葉片從根部到葉尖全長的扭曲形狀。
[0074]圖6給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的熱風(fēng)塔機(jī)電結(jié)構(gòu)圖。
[0075]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的熱風(fēng)塔機(jī)電結(jié)構(gòu)60包括:設(shè)置在熱風(fēng)塔內(nèi)風(fēng)道45中的換向器61、傳動(dòng)軸63、托架62、設(shè)在熱風(fēng)塔外連接傳動(dòng)軸末端的齒輪增速器64、交流發(fā)電機(jī)65。
[0076]熱風(fēng)塔內(nèi)風(fēng)道45中的換向器61，它由向上伸出的輸入軸、齒輪箱和水平伸出的輸出軸組成。向上伸出的輸入軸的軸頭，向上插入空氣渦輪機(jī)的輪轂的軸孔內(nèi)。齒輪箱內(nèi)部是一對錐齒輪，它完成從垂直輸入到水平輸出的能量傳遞的方向轉(zhuǎn)換。托架62的兩端固定在熱風(fēng)塔的內(nèi)壁上，換向器61固定在托架62的中部上表面。水平從熱風(fēng)塔內(nèi)到熱風(fēng)塔外伸出的輸出軸63的輸出端與增速機(jī)64連接，它將空氣蝸輪的低轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)65的輸入軸的高轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)65是交流發(fā)電機(jī)，它可以是同步發(fā)電機(jī)，或異步發(fā)電機(jī)。
[0077]圖7給出了本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的輸電控制柜原理圖。
[0078]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的輸電控制柜70的組成包括:整流器71、控制器72、蓄電池73、逆變器74、輸出線路75。
[0079]本實(shí)用新型廢水余熱發(fā)電裝置實(shí)施例的輸電控制柜70的工作原理如下:
[0080]I，交流發(fā)電機(jī)65產(chǎn)生的交流電進(jìn)入輸電控制柜70的整流器71，由交流電變?yōu)橹绷麟姡?br>[0081]2，整流器71輸出直流電進(jìn)入控制器72，控制器72要進(jìn)行如下選擇，然后做出決定:
[0082](I)直流電全部送往逆變器74;
[0083](2)直流電部分送往逆變器74，部分對蓄電池73充電；
[0084](3)蓄電池73對逆變器供電；
[0085](4)直流電對蓄電池73充電。
[0086]3，逆變器74通過輸出線路75向用戶輸出交流電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢水余熱發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:熱風(fēng)塔(40)、空氣渦輪機(jī)(50)、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(60)和發(fā)電控制柜(70)，其特征在于:它的結(jié)構(gòu)還包括:廢水池(10)、水栗(20)和廢水一空氣換熱器(30);水栗(20)的一端與廢水池(10)連接，水栗(20)的另一端與廢水一空氣換熱器(30)連接，熱風(fēng)塔(40)、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(60)和發(fā)電控制柜(70)由左至右依次連接，空氣渦輪機(jī)(50)安裝在熱風(fēng)塔(40)內(nèi)。2.按照權(quán)利要求1所述的廢水余熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述廢水一空氣換熱器(30)，它是噴淋式接觸換熱器，外形為臥式的長方形的箱體，它的結(jié)構(gòu)包括:廢水進(jìn)口(31)、空氣進(jìn)口(32)、淋水室(33)、廢水室(34)、箱體(35)、淋水板(36)、熱空氣出口(37)、廢水出口(38)和底座(39); 底座(39)支撐安裝在箱體(35)上，淋水板(36)水平安裝在箱體(35)內(nèi)，將箱體(35)內(nèi)分隔成淋水室(33)和廢水室(34)，廢水室(34)的腔體小于淋水室(33)的腔體，廢水室(34)的一側(cè)開設(shè)有廢水進(jìn)口(31)，淋水室(33)的一側(cè)開設(shè)有空氣進(jìn)口(32)，淋水室(33)的另一側(cè)開設(shè)有熱空氣出口(37)，淋水室(33)的下端開設(shè)有廢水出口(38)。3.按照權(quán)利要求1所述的廢水余熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述熱風(fēng)塔(40)的結(jié)構(gòu)包括:筒體(41)、外壁(42)、真空空間(43)、內(nèi)壁(44)、真空口(46)、風(fēng)道(45)、基座(48)、真空表和地下風(fēng)道(49); 熱風(fēng)塔(40)為直立的圓形筒體(41)，圓形筒體(41)內(nèi)徑大于10米;熱空氣在筒體(41)內(nèi)從下向上流動(dòng)，筒體(41)流動(dòng)截面為圓形等截面，筒體(41)的筒壁由金屬碳鋼制成，熱風(fēng)塔(40)由外壁(42)、真空空間(43)和內(nèi)壁(44)三層組成；內(nèi)壁(44)的厚度小于外壁(42)的厚度，外壁(42)與內(nèi)壁(44)之間是真空空間(43)，在筒體(41)的外壁(42)上有一個(gè)真空口(46)，真空口(46)外接一個(gè)真空栗，將真空空間(43)中的空氣抽出，真空表用于監(jiān)測真空空間的漏氣程度;筒體(41)內(nèi)是風(fēng)道(45)，筒體(41)底部坐落在基座(48)上，基座(48)用厚鋼板制作，中間有一個(gè)圓孔，圓孔的孔徑小于筒體(41)的內(nèi)徑，基座(48)固定在水泥基礎(chǔ)中，基座(48)以下連接地下風(fēng)道(45)。4.按照權(quán)利要求1所述的廢水余熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述空氣渦輪機(jī)(50)，它由輪轂(51)、銷孔(52)和渦輪葉片(53)組成； 在輪轂(51)上有一個(gè)銷孔(52)，利用銷釘，通過銷孔(52)，將輪轂(51)固定于渦輪軸上，在輪轂(51)的圓周，均勻?qū)ΨQ布置4個(gè)渦輪葉片(53)，渦輪葉片(53)為扭曲的翼型直葉片，渦輪葉片(53)包括;蒙皮、主梁和填充材料，輪轂(51)用碳鋼制作，渦輪葉片(53)的蒙皮用玻纖復(fù)合材料制作，主梁用輕金屬合金制作，蒙皮內(nèi)部空間的填充材料為聚氯乙烯泡沫。5.按照權(quán)利要求1所述的廢水余熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(60)，它的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在熱風(fēng)塔(40)內(nèi)風(fēng)道中的換向器(61)、傳動(dòng)軸(63)、托架(62)、設(shè)在熱風(fēng)塔(40)外連接傳動(dòng)軸(63)末端的齒輪增速器(64)和交流發(fā)電機(jī)(65); 熱風(fēng)塔(40)內(nèi)風(fēng)道中的換向器(61 )，它由向上伸出的輸入軸、齒輪箱和水平伸出的輸出軸組成，向上伸出的輸入軸的軸頭，向上插入并固定于空氣渦輪機(jī)(50)的輪轂(51)的軸孔內(nèi)，齒輪箱內(nèi)部是一對錐齒輪，它完成從垂直輸入到水平輸出的能量傳遞的方向轉(zhuǎn)換，托架(62)的兩端固定在熱風(fēng)塔(40)的內(nèi)壁上，換向器(61)固定在托架(62)的中部上表面，從熱風(fēng)塔(40)內(nèi)到熱風(fēng)塔(40)外水平伸出的輸出軸與增速機(jī)連接，增速機(jī)輸出端連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)(65)。6.按照權(quán)利要求1所述的廢水余熱發(fā)電裝置，其特征在于:所述輸電控制柜，它的結(jié)構(gòu)包括:整流器(71)、控制器(72)、蓄電池(73)、逆變器(74)和輸出線路(75);交流發(fā)電機(jī)(65)產(chǎn)生的交流電進(jìn)入輸電控制柜的整流器(71 )，由交流電變?yōu)橹绷麟?；整流?71)輸出直流電進(jìn)入控制器(72)，控制器(72)要選擇如下決定之一:直流電全部送往逆變器(74)，或直流電部分送往逆變器(74)，部分對蓄電池(73)充電，或蓄電池(73)對逆變器(74)供電，或直流電對蓄電池(73)充電;送往逆變器(74)的電流，通過輸出線路(75)，向用戶輸出交流電。
【專利摘要】本實(shí)用型新給出一種廢水余熱發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)包括：熱風(fēng)塔、空氣渦輪機(jī)、機(jī)電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、發(fā)電控制柜，其特征在于：它的結(jié)構(gòu)還包括：廢水池、水泵、廢水?空氣換熱器；水泵從廢水池中吸取中高溫廢水，通過管路將中高溫廢水送往廢水?空氣換熱器，在廢水?空氣換熱器中，廢熱水與從環(huán)境流入的空氣進(jìn)行換熱，然后，熱空氣離開換熱器進(jìn)入熱風(fēng)塔，塔內(nèi)熱空氣上升，推動(dòng)空氣渦輪機(jī)，帶動(dòng)傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)，向用戶供電。
【IPC分類】F03D9/37, F28C1/00, F03D9/25
【公開號】CN205387990
【申請?zhí)枴緾N201521018535
【發(fā)明人】李金峰, 李偉, 佟博儒, 尚德敏
【申請人】哈爾濱工大金濤科技股份有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月5日