[發(fā)明專利]一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911016809.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN110630340A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜宏德;田偉明;張志;胡建軍;王濤;李文娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西正本環(huán)境工程有限公司
• 主分類號(hào): F01D15/08
• 分類號(hào): F01D15/08;F01D15/10;F01D25/20;F04B35/02;F04B41/02;F23J15/02
• 代理公司: 11350 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 黨桃桃

1.一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：包括高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置、煙氣凈化裝置、動(dòng)能回收裝置和動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置；所述高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置與煙氣凈化裝置連接，所述煙氣凈化裝置與動(dòng)能回收裝置連接，所述動(dòng)能回收裝置同軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置；原料經(jīng)過高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置后產(chǎn)生高溫加壓高含水煙氣，然后經(jīng)煙氣凈化裝置后，潔凈的高溫加壓高含水煙氣驅(qū)動(dòng)動(dòng)能回收裝置產(chǎn)生機(jī)械能，動(dòng)能回收裝置同軸帶動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置為焚燒裝置，所述焚燒裝置為能夠產(chǎn)生高溫加壓高含水煙氣的焚燒裝置；所述煙氣凈化裝置為能夠凈化煙氣的煙氣凈化裝置；所述高溫加壓高含水煙氣的溫度不低于500℃，壓力不低于50kPa，含水率不低于10％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置與煙氣凈化裝置還可以為兩者集成為一體的加壓流化床含油污泥焚燒系統(tǒng)；所述高溫加壓高含水煙氣的溫度不低于500℃，壓力不低于50kPa，含水率不低于10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述動(dòng)能回收裝置為煙氣輪機(jī)、渦輪機(jī)、透平機(jī)中任意之一。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置為空氣壓縮機(jī)或發(fā)電裝置；所述空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生氣體壓力能，將空氣轉(zhuǎn)化成壓縮空氣；所述發(fā)電裝置產(chǎn)生電能，所述發(fā)電裝置與用電裝置連接，為用電裝置供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣壓縮機(jī)與壓縮空氣緩存系統(tǒng)連接，所述壓縮空氣緩存系統(tǒng)分別與高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置、系統(tǒng)用儀表連接；空氣壓縮機(jī)將產(chǎn)生的壓縮空氣輸送到壓縮空氣緩存系統(tǒng)，壓縮空氣緩存系統(tǒng)將壓縮空氣分別輸送到高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置用于燃燒所需、輸送到系統(tǒng)用儀表用于儀表所需，所述壓縮空氣緩存系統(tǒng)為緩存罐。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述動(dòng)能回收裝置與動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置之間還可以設(shè)置有潤滑油系統(tǒng)(500)，所述潤滑油系統(tǒng)(500)包括潤滑油箱(501)，所述潤滑油箱(501)內(nèi)設(shè)置有潤滑油泵(502)和潤滑油冷卻器(503)，所述軸箱(106)上端設(shè)置有潤滑油進(jìn)口管(504)，所述軸箱(106)下端設(shè)置有潤滑油回油管(505)，所述潤滑油進(jìn)口管(504)、潤滑油回油管(505)分別與潤滑油泵(502)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述動(dòng)能回收裝置與動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置還可以為兩者集成為一體的渦輪增壓器，所述渦輪增壓器產(chǎn)生氣體壓力能，將空氣轉(zhuǎn)化成壓縮空氣；所述渦輪增壓器與壓縮空氣緩存系統(tǒng)連接，所述壓縮空氣緩存系統(tǒng)分別與高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置、系統(tǒng)用儀表連接；渦輪增壓器將產(chǎn)生的壓縮空氣輸送到壓縮空氣緩存系統(tǒng)，壓縮空氣緩存系統(tǒng)將壓縮空氣分別輸送到高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置用于燃燒所需、輸送到系統(tǒng)用儀表用于儀表所需，所述壓縮空氣緩存系統(tǒng)為緩存罐。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述動(dòng)能回收裝置與動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置還可以為兩者集成為一體的煙氣渦輪發(fā)電裝置，所述煙氣渦輪發(fā)電裝置產(chǎn)生電能，所述發(fā)電裝置與用電裝置連接，為用電裝置供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述煙氣渦輪發(fā)電裝置，包括煙氣渦輪系統(tǒng)(100)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)、變壓系統(tǒng)(300)和穩(wěn)壓系統(tǒng)(400)；所述煙氣渦輪系統(tǒng)(100)上設(shè)置有高溫加壓濕煙氣入口管道(101)和煙氣出口管道(102)，所述煙氣渦輪系統(tǒng)(100)與發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)連接，所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)與變壓系統(tǒng)(300)連接，所述變壓系統(tǒng)(300)與穩(wěn)壓系統(tǒng)(400)連接；所述煙氣渦輪系統(tǒng)(100)包括蝸殼(103)、渦輪(104)、渦輪軸(105)和軸箱(106)，所述蝸殼(103)的徑向連接有高溫加壓濕煙氣入口管道(101)，所述蝸殼(103)中心的軸向連接有煙氣出口管道(102)，所述渦輪(104)通過渦輪軸(105)連接并固定在蝸殼(103)內(nèi)，所述渦輪軸(105)的另一端穿過蝸殼(103)與發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)連接，位于蝸殼(103)與發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)之間的渦輪軸(105)外圍設(shè)置有用于供給潤滑油的軸箱(106)；所述渦輪軸(105)與蝸殼(103)通過密封裝置連接，并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述密封裝置包括軸承和密封墊片；所述軸箱(106)下方設(shè)置有軸箱支架(107)；所述軸箱支架(107)下方還設(shè)置有潤滑油系統(tǒng)(500)，所述潤滑油系統(tǒng)(500)包括潤滑油箱(501)，所述潤滑油箱(501)內(nèi)設(shè)置有潤滑油泵(502)和潤滑油冷卻器(503)，所述軸箱(106)上端設(shè)置有潤滑油進(jìn)口管(504)，所述軸箱(106)下端設(shè)置有潤滑油回油管(505)，所述潤滑油進(jìn)口管(504)、潤滑油回油管(505)分別與潤滑油泵(502)連接；所述潤滑油冷卻器(503)為U型管潤滑油冷卻器、盤管潤滑油冷卻器、蛇管潤滑油冷卻器或直管潤滑油冷卻器，所述潤滑油箱(501)內(nèi)設(shè)置有監(jiān)測(cè)潤滑油溫度的溫度儀(506)；所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)包括發(fā)電機(jī)殼(201)，所述發(fā)電機(jī)殼(201)內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)軸(202)、永磁轉(zhuǎn)子(203)和繞線定子(204)，所述渦輪軸(105)與發(fā)電機(jī)軸(202)為同軸聯(lián)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)軸(202)上固定有永磁轉(zhuǎn)子(203)，所述永磁轉(zhuǎn)子(203)外包圍有繞線定子(204)，所述永磁轉(zhuǎn)子(203)與繞線定子(204)之間有間隙；所述繞線定子(204)通過接線端子(205)連接導(dǎo)線，所述導(dǎo)線與變壓系統(tǒng)(300)連接，所述變壓系統(tǒng)(300)為用于將發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(200)產(chǎn)生的電能按照用電需求降至或升至相應(yīng)電壓的變壓器；所述穩(wěn)壓系統(tǒng)(400)為用于將變壓系統(tǒng)(300)輸送來的電壓、電流穩(wěn)定在用電需求范圍內(nèi)的穩(wěn)壓器。