[发明专利]炭黑尾气内燃机发电系统

说明书

本发明属于节能领域，具体公开了一种炭黑尾气内燃机发电系统，包括换热机构、净化机构和燃气发电机组，换热机构包括换热筒，换热筒内设有供尾气流通的尾气通道以及供热交换介质流体的冷却通道；净化机构包括除尘塔，除尘塔上设有尾气进口和尾气出口；尾气出口和燃气发电机组的燃气进口连通，尾气进口和尾气通道连通；还包括用于驱动尾气流通的引风机。采用本发明的方案，可以满足对炭黑尾气回收利用的要求。

技术领域

本发明属于节能领域，具体涉及了一种炭黑尾气内燃机发电系统。

背景技术

炭黑是指煤化工的剩余产品煤焦油、蒽油等，在高温下不完全燃烧、裂解后产生的一种无定形碳。炭黑尾气是从炭黑烟气中将炭黑分离出去后的气体，炭黑尾气的成分包括3％CO₂、14％CO、28％H₂0、13％H₂、0.2％O₂、0.4％CH₄、42％N₂，每生产一吨炭黑可以产生尾气8000m³-13000m³，而每立方烟气的热值为700Kcal，炭黑厂产生的炭黑尾气大部分都直接外排了，其中蕴含的大量热量能源也就因此浪费了，甚至造成环境污染，既不经济也不环保。

为此，我司对炭黑尾气内燃机发电方法以及发电系统进行了研究，以便利用炭黑尾气中蕴含的大量能源，本申请中着重阐述炭黑尾气内燃机发电系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炭黑尾气内燃机发电系统。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：炭黑尾气内燃机发电系统，包括换热机构、净化机构和燃气发电机组，换热机构包括换热筒，换热筒内设有供尾气流通的尾气通道以及供热交换介质流通的冷却通道；净化机构包括除尘塔，除尘塔上设有尾气进口和尾气出口；尾气出口和燃气发电机组的燃气进口连通，尾气进口和尾气通道连通；还包括用于驱动尾气流通的引风机。

本基础方案的工作原理以及有益效果在于：

1、炭黑尾气排出时的温度为260℃左右，且尾气的相对湿度为40％以上，尾气中还存留有一定量的炭黑颗粒，炭黑颗粒的含量为50-150mg/N m³左右。由于可用于发电的尾气要求是可燃气体，不能存在炭黑颗粒，因此一般需要将尾气中含有的炭黑颗粒除去，但由于尾气易燃易爆，去除炭黑颗粒的过程较为危险，属于现有的技术难点。本申请中设置换热筒，排出的炭黑尾气先经过换热筒并和热交换介质交换热量进行降温，温度降低后的炭黑尾气在进行除杂时，就可降低燃爆的危险性。

2、炭黑尾气通过引风机驱动，经过换热筒冷却后，再经过除尘塔除去炭黑颗粒，进而干净的炭黑尾气进入到燃气发电机组内，炭黑尾气在燃气发电机组内燃烧进行发电，减少炭黑尾气直接排放所造成的环境污染，同时炭黑尾气用来发电，将炭黑尾气中的能源转化为电能，提高了经济性。

进一步，换热筒包括内层筒和外层筒，内层筒形成尾气通道，内层筒和外层筒之间形成冷却通道。

有益效果：若是尾气通过内层筒、外层筒之间输送，而热交换介质通过内层筒输送，一方面冷却通道的体积较大，需要较多的热交换介质参与循环，提高企业成本；另一方面，由于炭黑颗粒具有一定的粘着力，容易粘附在筒壁上，若是经过内层筒和外层筒之间输送，粘附在内层筒外壁和外层筒内壁上，不易清理。本申请中使得炭黑尾气通过内层筒输送，即使炭黑颗粒粘附在内筒内壁上，也比较容易清理。

进一步，冷却通道两端均密封，外层筒侧壁设有热交换介质进入或排出的进口和出口；换热机构还包括换热器，进口和出口均连通在换热器上。

有益效果：经过循环的热交换介质进入换热器内，热交换介质中蕴含的热量可被回收利用，比如可用来烧水，以减少能源浪费。

进一步，换热机构还包括吸热组件，吸热组件包括缠绕在燃气发电机组内的吸热管，吸热管的两端均连通在换热器上。