[发明专利]一种高温烟气机力冷却器的风力发电装置及其发电方法

说明书

本申请公开了风力发电技术领域中的一种高温烟气机力冷却器的风力发电装置，包括基座、箱体、换热器、烟囱和垂直轴风力发电机，所述箱体的底部连接在基座上，箱体的顶部连接烟囱，所述箱体上靠近烟囱的位置处设有所述垂直轴风力发电机，所述箱体上靠近基座的位置处设有冷风进口，箱体上位于冷风进口的上部设有换热器，所述换热器包括高温烟气进口、换热管和高温烟气出口，高温烟气进口和高温烟气出口分别位于箱体相对的两侧。本发明不需要外界提供能量给高温烟气降温，却能利用降温后向上流动的热空气给垂直轴风力发电机发电，零能耗的同时还能发电，值得推广及应用。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种高温烟气机力冷却器的风力发电装置及其发电方法。

背景技术

工业炉窑在运行过程大量产生的高温含尘烟气是主要的大气污染源。根据国家环保法规的规定，必须采用高效除尘设备除去烟气中的粉尘实现注标排放。目前国内外多采用除尘效率高的袋式除尘器。降温设备多采用间接自然空冷器和间接机力冷却器。间接自然空冷器利用冷空气对流散热，因此具有换热效率低、散热面积大、占地面积大、钢耗高、投资大的特点，换热后的热空气无法利用。间接机力冷却器，是通过机械通风方式冷却的冷却器，采用轴流风机强制换热，具有换热效率高、散热面积小、占地面积小、钢耗低、换热后的热空气可以利用的特点。但是轴流风机电耗大，运行费用高。因此如何使轴流风机取得较好的降温效果，同时还能利用其发电来减少能耗，目前尚未报道。

发明内容

本发明意在提供一种利用高温烟气机力冷却器的风力发电装置，以解决现有技术不能在对高温烟气降温时又能利用其发电的问题。

本发明的技术方案为，一种高温烟气机力冷却器的风力发电装置，包括基座、箱体、换热器、烟囱和垂直轴风力发电机，所述箱体的底部连接在基座上，箱体的顶部连接所述烟囱，所述箱体上靠近烟囱的位置处设有所述垂直轴风力发电机，所述箱体上靠近基座的位置处设有冷风进口，所述箱体上位于冷风进口的上部设有所述换热器，所述换热器包括高温烟气进口、换热管和高温烟气出口，换热管的两端分别与高温烟气进口和高温烟气出口，高温烟气进口和高温烟气出口分别位于箱体相对的两侧。

本发明的工作原理：本发明的高温烟气机力冷却器的风力发电装置，包括基座、箱体、换热器、烟囱和垂直轴风力发电机，烟囱位于箱体的顶部，基座位于箱体的底部，垂直轴风力发电机和换热器在箱体上自上而下排列，箱体上且在位于换热器的下部设有冷风进口，换热器包括高温烟气进口、换热管和高温烟气出口，高温烟气进口和高温烟气出口分别位于箱体相对的两侧，换热管连通高温烟气进口和高温烟气出口，使用本发明的时候，高温烟气从高温烟气进口进入到换热管中，冷空气在烟囱牵引的作用下，从冷风进口进入，流经换热管表面与换热管接触换热，给高温烟气降温，被降温后的高温烟气从高温烟气出口排出，被加热的冷空气温度升高，变成热空气，热空气向上流动，到达垂直轴风力发电机处使垂直轴风力发电机的叶轮转动，最后机械能转换成电能，冷空气不断的进入，热空气不断的从烟囱处排出，垂直轴风力发电机的叶轮不间断转动，最后机械能转换成电能。

本发明的有益效果：本发明的高温烟气机力冷却器的风力发电装置，直接利用冷空气给高温烟气降温，利用烟囱效应加速气体在烟囱流速，使冷空气不断的给高温烟气降温，最后形成向上流动的热空气，进而带动垂直轴风力发电机的叶轮转动，进而实现机械能转换成电能，本发明不需要外界提供能量给高温烟气降温，却能利用降温后向上流动的热空气给垂直轴风力发电机发电，零能耗的同时还能发电，值得推广及应用。

进一步的，所述换热管倾斜向下设置，倾斜角度为20～30°。倾斜设置且倾斜角度为20°～30°，优选为20°和30°，可以增加箱体内换热管的管程，增加换热面积，提高换热效率。

进一步的，所述冷风进口处设有防尘网。防尘网的设置避免粉尘或者其他杂质进入到箱体内，影响换热和发电效果。