[实用新型]碳化炉余热回收蓄能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，尤其涉及一种碳化炉余热回收蓄能发电装置。

背景技术

随着城市人口的增加，工业化、城市污废水处理厂的增设，污泥产生量逐渐增加，污泥处理成了环境的焦点。原有技术包括干燥、填埋、堆肥等工艺，只是对污泥进行简单的处理。而污泥干燥碳化技术不仅能有效处理污泥，还能将其制成具有高附加值的活性碳，真正实现了废弃物的资源化处置。

污泥碳化主要利用污泥在碳化炉中，在无氧或微氧的条件下，使污泥中的水分蒸发出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳值的过程。污泥中的有机物被碳化，碳化后的污泥性质类似于活性碳，可以广泛用于吸附除臭脱水等用途。而且碳化后的污泥体积小，污泥中无有毒气体等，不会造成二次污染。所以污泥碳化是一种既不会损坏环境又能资源回用的经济型方法。

目前的污泥碳化工艺中，从碳化炉出来的烟气温度较高，一般高于140℃，如不加以利用，这部分热量将白白流失，造成很大的能源浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种碳化炉余热回收蓄能发电装置，该装置使用碳化炉循环水的余热发电，避免能源浪费。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：碳化炉余热回收蓄能发电装置，包括碳化炉水冷换热器，所述水冷换热器的出口和入口之间连接有水循环管道，所述水循环管道上安装有碳化炉循环泵，所述碳化炉余热回收蓄能发电装置还包括CO₂气液相变循环回路，所述CO₂气液相变循环回路上顺次安装有CO₂热交换器、调压阀、连接有发电机的膨胀机、冷凝器、气路循环泵以及储液罐，所述CO₂热交换器通过接入管口和接出管口串联在所述水循环管道上；所述水循环管道上还安装有相变蓄能器，所述相变蓄能器设置在所述水冷换热器的出口与所述CO₂热交换器之间。

作为一种改进，所述碳化炉是污泥碳化炉或垃圾碳化炉。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：污泥碳化处理工作过程中，碳化炉产生65-85℃余热循环水，本实用新型通过利用循环水的温度将液体CO₂工质气化，然后冷却膨胀，使膨胀机作功并带动发电机发电，合理利用了碳化炉循环水的余热，使循环水的热量被回收利用，实现了能源利用最大化，避免了能量浪费，还产生了电能，实现了热能和电能之间的转换，节省了电力资源。

由于碳化炉的烟气温度可以达到140℃甚至更高，水冷换热器中循环水的温度随烟气温度升高，为避免循环水温度过高，超过碳化炉水冷系统的工作温度，本实用新型中设置了相变蓄能器，以保持水冷系统的稳定性和持续性：当循环水温度过高时，相变蓄能器吸收热量使循环水温度降至水冷系统的工作温度内；当循环水温度过低时，相变蓄能器释放热量使循环水温度不至于过低，使本实用新型回收的余热保持持续稳定，进而使发电机的发电量保持稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图中：1-碳化炉水冷换热器；2-出口；3-入口；4-水循环管道；5-碳化炉循环泵；6-相变蓄能器；7-CO₂热交换器；8-调压阀；9-膨胀机；10-发电机；11-冷凝器；12-气路循环泵；13-储液罐。

具体实施方式

如图1所示，碳化炉余热回收蓄能发电装置，包括碳化炉水冷换热器1，碳化炉水冷换热器1的出口2和入口3之间连接有水循环管道4，水循环管道4上安装有碳化炉循环泵5。

碳化炉余热回收蓄能发电装置还包括CO₂气液相变循环回路，CO₂气液相变循环回路上顺次安装有CO₂热交换器7、调压阀8、连接有发电机10的膨胀机9、冷凝器11、气路循环泵12以及储液罐13，CO₂热交换器7通过接入管口和接出管口串联在水循环管道4上；水循环管道4上还安装有相变蓄能器6，相变蓄能器6设置在水冷换热器1的出口2与所述CO₂热交换器7之间。

本实施例中，碳化炉优选选用污泥碳化炉，也可选用垃圾碳化炉。