专利名称：隔离房排气的高温燃烧联产系统的制作方法
技术领域：
本发明是隔离房排气的处理装置，特别是一种隔离房排气的高温燃烧联产系统。
背景技术：
当今的医院病房，尤其是传染病负压隔离房间，对于内部带毒气体排出之前的处理，一般是在排气管道中利用紫外线灯消毒。已知的细菌和病毒有很多种，未知的新细菌和病毒随时可能出现。对于已知的带毒气体如果从病房或实(试)验室中仅通过现有的药物及排气管道短时的紫外线消毒处理，由于紫外线灯管在长时间使用过程中光通量会衰退，导致紫外线强度降低，可能对病毒的杀灭不完全。即使某个房间建造时能达到GB 19489-2004《实验室生物安全通用要求》中相对应的生物安全防护水平，但由于新病毒的出现脱离了通常情况，对于这种可能的特例，如果仅按照通用要求做法有可能不足以将新病毒完全有效杀灭。
从以上所述可知，以常规杀毒手段、标准的适用范围和新病毒的未知性，说明现有的隔离房(或房间)排出的气体可能存在有机物残毒。这类残毒进入周围环境后，尽管此类房间选址周边的绿色植物能对它起到一定的缓冲稀释作用，但残毒仍有可能通过某种传播链继续对生物圈中生活的人类产生未知的潜在危害，以致病毒扩散、传播。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种高温燃烧联产系统以彻底清除隔离房(或房间)排出气体中可能存在的有机物残毒。
本发明的另一目的是，在系统高温消毒的同时，发电、产出氢气、氧气。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种隔离房排气的高温燃烧联产系统，由三部分组成第一部分为常规基本环节；第二部分为高温燃烧热电环节；第三部分为氧气、氢气联产环节；其第二部分包括微型燃气轮发电机，其内部包括燃气轮机和发电机，燃气轮机燃烧室进气口与第一部分的排气管道出口固接，微型燃气轮发电机的发电机输出端电连接到第三部分的配电箱；第三部分的配电箱输出端有多路分别电连接探测控制系统，电连接电解水系统，电连接充氧机和电连接充氢机，以便对探测控制系统、电解水系统、充氧机和充氢机供电；电解水系统有两个输出端，一个接到充氧机，另一个接到充氢机；充氧机输出端接氧气储存调度系统，氧气储存调度系统输出端与负压混合机的连接管路上设有电动阀，电动阀与探测控制系统电连接，并由探测控制系统控制开关；负压混合机的输出端与第一部分的进气管道的输入端相通；可以将产生的氧气加入到隔离房间内。
探测控制系统的探测头置于第一部分的隔离房内。
所述的系统，其所述微型燃气轮发电机的燃气轮机燃烧室与燃料输入系统相连，燃烧室排出的高温气输出到热交换系统；热交换系统可提供热能输出，其出口与尾气排放系统相连通，经尾气排放系统出口通入植物温室或外界大气层。
所述的系统，其所述充氧机，其输出端接氧气储存调度系统，氧气储存调度系统向隔离房间供给氧气。
所述的系统，其所述充氢机，其输出端接氢气储存调度系统，氢气储存调度系统可向燃料电池系统供给氢气。
所述的系统，其所述配电箱输出端还有一供电回路，与固定房间构成回路，供固定房间用电。
所述的系统，其所述微型燃气轮发电机的燃气轮机燃烧室，其燃气温度＞1000℃。
所述的系统，可对隔离房间内的压力进行设定。
本发明的特征是在对隔离房间排气的灭毒处理上，采用微型燃气轮发电机高温燃烧热电联产方法。
对比其它采用内燃机的系统，内燃机的多个气缸当其中一个或一个以上出现燃烧异常而多数气缸继续燃烧做功运行时，进入内燃机进气管道的气流并非完全进入燃烧正常的气缸内，有一部分气流通过燃烧异常气缸的低温通路排出内燃机，气流不能保证完全经过高温燃烧。
由于本发明系统采用的是微型燃气轮发电机，所以有以下好处<1>，微型燃气轮发电机结构简单，本发明系统长期运行稳定可靠；<2>，本发明系统能起到对隔离房间排出气体的完全高温灭毒作用；<3>，本发明系统通过采用热电联产环节，提高能源利用效率，并构成多种资源综合利用，节能环保。
<4>，微型燃气轮发电机对隔离房间产生吸气负压，可以简化隔离房间常规的通风设计，降低综合系统的整体造价。
图1是隔离房排气的高温燃烧联产系统构成示意图。
具体实施例方式
本发明隔离房排气的高温燃烧联产系统的构成如图1所示，由三部分组成第一部分A为常规基本环节；第二部分B为高温燃烧热电环节；第三部分C为氧气、氢气联产环节。
一，图中A部分内是常规基本环节进气管道2接到进气处理系统3，进气处理系统3的输出接隔离房(或房间)4，隔离房间4的输出接到排气处理系统5，排气处理系统5的输出接排气管道6，排气管道6与B部分的微型燃气轮发电机7进气口相通。
二，图中B部分内是高温燃烧热电环节排气管道6接到微型燃气轮发电机7进气口，燃料输入系统8与微型燃气轮发电机7的燃烧室相连。微型燃气轮发电机7排出的高温气输出到热交换系统9，微型燃气轮发电机7的发电机输出端电连接到第三部分C。
热交换系统9可提供热能输出，其出口与尾气排放系统10相连通，尾气经尾气排放系统10出口通入植物温室或外界大气层。
B部分的高温燃烧热电环节可完全高温灭毒并发电，其过程是微型燃气轮发电机7的内部包括燃气轮机和发电机两个部分。隔离房间4排出的带毒气体经过排气处理系统5的常规排气处理后，有机物残毒随气流通过排气管道6进入燃气轮机的燃烧室，与燃料输入系统8输入的燃料在超过1000℃以上高温状态下燃烧。高温燃烧室是进气流中所有残毒的必经之路，残毒在这里将完全地被高温燃烧。高温燃烧时，有机物无法存在，残毒独特的组成结构被彻底毁灭掉，完全转化为无机物。因此，从隔离房间4排出的所有气体经过这种燃烧之后达到高温灭毒目的。
微型燃气轮机燃烧室内的燃气温度超过1000℃以上，燃烧形成的高温高压气体推动涡轮做功，发电机产生的电力输出至第三部分C。涡轮排气温度高达500℃以上，高温气通过热交换系统9实现热能输出，通过尾气排放系统10后达到排放标准的尾气排入周边的植物温室供绿色植物光合作用生长利用或进入外界大气层。
微型燃气轮机的组成比内燃机简单，维修间隔期长，运行可靠性很高。微型燃气轮机是“十五”国家“863”计划中能源技术领域的重大专项。2004年9月3日，国家“863”计划微型燃气轮机专项第一阶段“100千瓦级微型燃气轮机设计研制”通过国家科技部组织的验收。现在要实施本发明系统，既有型号多样的进口微型燃气轮发电机产品可供选用，也有国产型号可供选用。
三，图中C部分内是氧气、氢气联产环节配电箱11的输入端与B部分的微型燃气轮发电机7的发电机输出端电连接，配电箱11的输出有五路第1路电连接探测控制系统16，第2路电连接电解水系统12，第3路电连接充氧机13，第4路电连接充氢机17，以便对探测控制系统16、电解水系统12、充氧机13和充氢机17供电，第5路与固定房间构成回路，供固定房间用电。
电解水系统12有两个输出端，一个接到充氧机13，另一个接到充氢机17。
充氧机13输出端接氧气储存调度系统14，氧气储存调度系统14输出端与负压混合机1的连接管路上设有电动阀15，电动阀15与探测控制系统16电连接，并由探测控制系统16控制开关。负压混合机1的输出端与第一部分A的进气管道2的输入端相通。
探测控制系统16的探测头置于第一部分A的隔离房4内。
充氢机17输出端接氢气储存调度系统18，氢气储存调度系统18可向燃料电池系统供给氢气。
微型燃气轮发电机7发出的电力送入配电箱11后被灵活分配使用。电力和水通过电解水系统12后将能源进行转化，产生出两种十分有用的高纯度气体资源——氧气和氢气。
本发明系统中的隔离房间4负压的极值可针对房间规模和A部分内系统的具体设备配置，结合微型燃气轮发电机7的选型确定，并可在使用中在一定范围内调节。通过探测控制系统16对隔离房间4的气体指标进行监控，并通过电动阀15的开度控制氧气的加入量。隔离房间4的负压促使负压混合机1吸入室外新鲜空气和电动阀15放出的氧气。
A部分内系统对燃气轮机的进气阻力以及隔离房间4中较高的氧含量对燃气轮机的助燃作用，可在微型燃气轮发电机7的设计选型中考虑。
医院的医疗系统或实试验室对氧气的质量和数量都有很高的需求，本发明系统中生产的高纯度氧气经过氧气调度系统14，可将超出内部使用的多余氧气提供给外界，也可通过电解水系统12的调节按需生产氧气，节省电能，将微型燃气轮发电机7发出的电能更多地提供给外界。
本发明系统流程中生产的氢气经过氢气储存调度系统18，提供给外界的燃料电池系统。随着世界燃料电池技术的快速发展，可以预测，随着氢能的推广使用，氢气作为本发明系统中的一种重要产物将得到有效的广泛利用。
本发明系统中的隔离房4包括传染病医院负压隔离病房，实(试)验室，各种形态的固定式、移动式、车载式、船载式隔离房间，并且不限定在负压隔离范畴。
本发明所提到的残毒既包括未被降低活性的细菌和病毒，也包括已被一定程度降低活性的细菌和病毒。
权利要求
1.一种隔离房排气的高温燃烧联产系统，由三部分组成第一部分为常规基本环节；第二部分为高温燃烧热电环节；第三部分为氧气、氢气联产环节；其特征在于第二部分包括微型燃气轮发电机，其内部包括燃气轮机和发电机，燃气轮机燃烧室进气口与第一部分的排气管道出口固接，微型燃气轮发电机的发电机输出端电连接到第三部分的配电箱；第三部分的配电箱输出端有多路分别电连接探测控制系统，电连接电解水系统，电连接充氧机和电连接充氢机，以便对探测控制系统、电解水系统、充氧机和充氢机供电；电解水系统有两个输出端，一个接到充氧机，另一个接到充氢机；充氧机输出端接氧气储存调度系统，氧气储存调度系统输出端与负压混合机的连接管路上设有电动阀，电动阀与探测控制系统电连接，并由探测控制系统控制开关；负压混合机的输出端与第一部分的进气管道的输入端相通；探测控制系统的探测头置于第一部分的隔离房内。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述微型燃气轮发电机的燃气轮机燃烧室与燃料输入系统相连，燃烧室排出的高温气输出到热交换系统；热交换系统可提供热能输出，其出口与尾气排放系统相连通，经尾气排放系统出口通入植物温室或外界大气层。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述充氧机，其输出端接氧气储存调度系统，氧气储存调度系统向隔离房间供给氧气。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述充氢机，其输出端接氢气储存调度系统，氢气储存调度系统向燃料电池系统供给氢气。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述配电箱输出端还有一供电回路，与固定房间构成回路，供固定房间用电。
6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述微型燃气轮发电机的燃气轮机燃烧室，其燃气温度＞1000℃。
全文摘要
本发明是一种隔离房排气的高温燃烧联产系统。该系统由三部分组成第一部分为常规基本环节；第二部分为高温燃烧热电环节；第三部分为氧气、氢气联产环节；其第二部分包括微型燃气轮发电机，其内部包括燃气轮机和发电机，燃气轮机燃烧室进气口与第一部分的排气管道出口固接，微型燃气轮发电机的发电机输出端电连接到第三部分的配电箱；第三部分的配电箱输出端有多路分别电连接探测控制系统，电解水系统，充氧机和电连接充氢机，以对探测控制系统、电解水系统、充氧机和充氢机供电。本发明系统可以彻底清除隔离房(或房间)排出气体中可能存在的有机物残毒，并在系统高温消毒的同时，发电、产出氧气、氧气。
文档编号A61L9/00GK1624384SQ200410088509
公开日2005年6月8日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者吴晓海 申请人:吴晓海