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

本發(fā)明屬于煙氣能量轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可應用于石油化工、環(huán)保等領(lǐng)域，特別適用于高含水工業(yè)廢渣、市政污泥、生物質(zhì)等可燃燒的原料焚燒處理裝置中。本發(fā)明所述新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置、煙氣凈化裝置、動能回收裝置和動能轉(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能回收裝置連接，所述動能回收裝置同軸驅(qū)動動能轉(zhuǎn)化裝置。本發(fā)明系統(tǒng)投資成本低，能量回收效率高，生產(chǎn)用能耗節(jié)約明顯，系統(tǒng)裝置設備的維護簡單，經(jīng)濟可行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣能量轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可應用于石油化工、環(huán)保等領(lǐng)域，特別適用于高含水工業(yè)廢渣、市政污泥、生物質(zhì)等可燃燒的原料焚燒處理裝置中。

背景技術(shù)

隨著國家工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，在滿足原有工業(yè)生產(chǎn)的基礎上，進一步加緊生產(chǎn)過程中的高溫介質(zhì)的能量回收直接再回用于自身的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)高效率的節(jié)能減排，降低生產(chǎn)運行和管理成本顯得尤為重要。隨著國家對固廢政策的進一步加緊，環(huán)保方面固廢焚燒處置和能量回收越發(fā)被重視起來，焚燒工程項目也會在全國各大小城市開展起來。由于焚燒原料的熱值不高，且大部分狀況原料含水率高，導致焚燒處置技術(shù)的運行成本大大提高。現(xiàn)有工業(yè)高溫煙氣都采用余熱鍋爐回收其熱量，轉(zhuǎn)化為熱水或者蒸汽，熱水和蒸汽在現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)單位中普遍是富裕或者季節(jié)性結(jié)余的，實際利用效率不高，導致熱量轉(zhuǎn)化經(jīng)濟價值不高，甚至回收后的熱水或蒸汽沒有利用高溫排放會帶來額外的處理費用。另外，對于余熱鍋爐中熱量的利用價值不高，也會帶來鍋爐燃料的使用量增加，導致運行費用也相應提高。因此，高效回收高溫高含水率煙氣中能量，轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)/生活過程中所需能量消耗或動力消耗，降低系統(tǒng)對外能量的輸入消耗，減少生產(chǎn)/生活的運行成本，是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)特別適用于高含水工業(yè)廢渣、生活垃圾、污泥、生物質(zhì)(如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的稻草、秸稈等，林業(yè)生產(chǎn)和木材加工產(chǎn)生的木屑等，城市綠化管理種植、修剪產(chǎn)生的綠植、綠草等)等可燃燒的原料焚燒處理過程中。

本發(fā)明的實現(xiàn)過程如下：

一種新型高溫高含水煙氣能量直接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括高溫加壓高含水煙氣發(fā)生裝置、煙氣凈化裝置、動能回收裝置和動能轉(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能回收裝置連接，所述動能回收裝置同軸驅(qū)動動能轉(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)動動能回收裝置產(chǎn)生機械能，動能回收裝置同軸帶動動能轉(zhuǎn)化裝置將機械能轉(zhuǎn)化為其他能。

進一步，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％。

進一步，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％。

進一步，所述動能回收裝置為煙氣輪機、渦輪機、透平機中任意之一。

進一步，所述動能轉(zhuǎn)化裝置為空氣壓縮機或發(fā)電裝置；所述空氣壓縮機產(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。

進一步，所述空氣壓縮機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。