垃圾发电装置的制作方法

本发明涉及环保发电领域，具体而言，涉及垃圾发电装置。

背景技术：

随着城市人口的增多，城市垃圾也日益增大，对于城市垃圾处理的问题越来越严重，面对垃圾泛滥成灾的状况。现有的垃圾填埋技术已经明显无法满足实际的需要，有环保研究人员选择了利用垃圾进行发电的新技术，不断对垃圾进行了合理化处理，还能够将其转换为能够被人们利用的洁净能源。

垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行处理。即：对燃烧值较高的进行高温焚烧(也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物)，在高温焚烧(产生的烟雾经过处理)中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。这样，既能够解决城市垃圾的处理问题，还能够提供清洁的能源。

一般的做法是：将从各处收集而来的垃圾送入垃圾存储装置(如：发酵池、储藏塔、储藏坑)，然后被送入到垃圾焚烧设备当中进行焚烧。在这个过程中，垃圾存储装置的容积要尽可能的大，以确保能够储藏更多的垃圾量，使其能够满足垃圾焚烧的连续作业需求。

传统的垃圾焚烧发电技术，均是使用单一的能源进行发电，即使用垃圾焚烧所产生的热能进行发电，但发明人发现，这种使用单一能源进行发电的技术会造成能源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供垃圾发电装置，以减少能源浪费的程度。

第一方面，本发明实施例提供了垃圾发电装置，包括：

垃圾发电设备和太阳能集热设备；垃圾发电设备包括半球形的玻璃质外罩、位于外罩内部的垃圾发电器、位于外罩顶部的排气管道和位于外罩底部的进气口；进气口、垃圾发电器和排气管道相连通；

排气管道内设置有第一涡轮，排气管道的外部设置有与第一涡轮相配合的第一发电机；在进气口内设置有第二涡轮，外罩的外部设置有与第二涡轮相配合的第二发电机；

太阳能集热设备包括定日镜，和与定日镜相连的集热器，集热器与垃圾发电器的内部相连；

外罩包括金属质框架，以及嵌设在框架上的玻璃板；在金属质框架的外侧上，沿外罩的底部朝向排气管道的方向上均匀的设置有多个扶手。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，垃圾发电器包括粉碎箱，粉碎箱一侧设有焚烧炉；

焚烧炉上侧设有蒸汽发生器，粉碎箱内部设有粉碎刀片，粉碎刀片下侧设有过滤板，过滤板上设有若干个过滤孔，过滤板下侧设有输送装置，粉碎箱通过输送装置与焚烧炉相连通。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在焚烧炉的侧壁上设置有助燃喷头。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，在焚烧炉的上侧设置有集尘室，集尘室上端安装有滤清器，滤清器外侧安装有喷雾器，喷雾器上端连通有除尘器，除尘器内侧安装有搅拌器，搅拌器上方连通有转动轴，转动轴上端安装有电动机。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，在外罩的外部还设置有监控摄像机，和与监控摄像机电连接的无线发送器，监控摄像机的摄影方向朝向垃圾发电器；

无线发送器用于将监控摄像机所拍摄到的画面向远程网络端发送。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括与垃圾发电器相连的垃圾存储箱；

垃圾存储箱内的中部设置有平板装的漏网；

垃圾存储箱的侧壁设置有入口，入口位于漏网的上部；垃圾存储箱的侧壁还设置有出口，垃圾存储箱的底壁为斜面，底壁朝向出口倾斜，出口的下部设置有污水收集桶。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，排气管道内设置有烟气处理设备。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，垃圾存储箱内部的下侧设置有发酵处理室，且发酵处理室上侧安装有脱硫设备，脱硫设备通过沼气管连接到垃圾发电器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在外罩内部的不同位置上设置有多个气压传感器，每个气压传感器均与气压比较器电连接，气压比较器与报警器连接；

气压比较器，用于比较气压传感器所采集到的实际气压信号与预先设置的标准气压信号的大小，并当实际气压信号的幅值大于标准气压信号的幅值时生成报警信号，以驱动报警器工作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，排气管道呈柱状，且在排气管道的内壁上沿高度方向间隔的设置有活性炭吸附器。

本发明实施例提供的垃圾发电装置，采用在垃圾发电设备的基础上增加了太阳能集热设备，与现有技术中的垃圾发电设备在工作前，需要通过燃烧垃圾先将垃圾发电设备内部的温度提升至足够的高度后才能够进行发电相比，其通过设置了太阳能集热设备，使得白天的情况下，可以通过太阳能集热设备对垃圾发电设备内部的环境温度进行提升，节省了垃圾燃烧升温的过程，使得垃圾燃烧所产生的能量能够更多的用于发电。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的垃圾发电装置的外部结构图；

图2示出了本发明实施例所提供的垃圾发电装置的粉碎箱与焚烧炉结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的垃圾发电装置的垃圾存储箱的内部结构图；

图4示出了本发明实施例所提供的垃圾发电装置的主体架构示意图。

图中，101，排气管道；102，外罩；103，第一涡轮；104，粉碎箱；105，粉碎刀片；106，输入口；107，过滤板；108，输送装置；109，焚烧炉；110，入口；111，垃圾存储箱；112，底壁；113，漏网；114，污水收集桶；115，太阳能集热设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中已经出现了多种环保发电设备，其中，应对于城市垃圾的则是垃圾发电装置。垃圾发电装置发电的能量来源是燃烧垃圾所产生的热能。一般情况下，垃圾发电装置需要达到一定的温度后，才能够使得热空气上升，进而推动发电机的涡轮旋转，进而发电。如果将垃圾发电分为三个阶段的话，第一阶段，首先要从未燃烧垃圾时的室温加热至中等温度(能够进行发电与无法进行发电之间的临界温度)；第二阶段，之后再由中等温度加热至高温(这个过程可以进行发电，发电量持续上升)；第三阶段，最后通过持续保持高温，来使得发电装置能够持久稳定的输出高额电能。可见垃圾发电设备再启动的第一个阶段中是无法产生能量的，燃烧垃圾也只是提高温度，无法转变成电能，因此该过程造成了能源的浪费，针对该种情况，本申请提供了垃圾发电装置，如图1-4所示，包括：

垃圾发电设备和太阳能集热设备115；垃圾发电设备包括半球形的玻璃质外罩102、位于外罩102内部的垃圾发电器、位于外罩102顶部的排气管道101和位于外罩102底部的进气口；进气口、垃圾发电器和排气管道101相连通；

排气管道101内设置有第一涡轮103，排气管道101的外部设置有与第一涡轮103相配合的第一发电机；在进气口内设置有第二涡轮，外罩102的外部设置有与第二涡轮相配合的第二发电机；

太阳能集热设备115包括定日镜，和与定日镜相连的集热器，集热器与垃圾发电器的内部相连；

外罩102包括金属质框架，以及嵌设在框架上的玻璃板；在金属质框架的外侧上，沿外罩102的底部朝向排气管道101的方向上均匀的设置有多个扶手。其中定日镜可以设置在外罩102的内部，以提高其安全性。

太阳能集热设备115中，定日镜起到了主要的作用。定日镜是塔式太能热发电系统中的光照收集设备，用于跟踪太阳并将太阳光反射至某一固定位置，进而提高太阳光线的利用率。

由于定日镜长期设置在非封闭的环境中，很容易沉积大量的灰尘，以至于大大削减了太阳光的传递效率，从而影响系统发电量。因此，本申请给出了定日镜的细节方案，以自动的去除其上的灰尘。具体的，定日镜包括括支撑座、定日电机以及镜面，在镜面上平行排列有多路结构一致的除尘电极，相邻两路除尘电极之间的间距相等，且该间距为电极本体中部宽度的5倍，每一路除尘电极的两端向两侧扩展。其中，路除尘电极的两端可以设置为矩形、倒三角形、梯形、扇形或圆形。

定日镜能够将太阳能转化为电能，并存储在集热器中。由于集热器与通过外罩102与垃圾发电器的内部相连，因此，集热器能够将其收集到的热能输送给垃圾发电器，使得垃圾发电器能够升温。此种方式，能够使得在白天有充足阳光的时候，先由定日镜和集热器对垃圾发电器内部进行升温/保持垃圾发电器内部的温度，进而使垃圾燃烧的热能更多的转化成了电能。

通过将外罩102设计为玻璃材质，加强了外罩102的透光性，使得阳光能够直接照射到外罩102的内部使得外罩102内部的温度更容易得到提升。并且，监视人员能够透过外罩102直接观察到垃圾发电器的状态，便于监视人员及时的发现问题。

该垃圾发电装置中主要起到发电作用的是排气管道101内部的第一涡轮103和与第一涡轮103相配合的第一发电机，一般情况下，第一涡轮103与第一发电机的动力轴是相连的，即第一涡轮103能够带动第一发电机的动力轴旋转，进而产生电能。其产生的电能可以传输给蓄电电池中，或者是经过镇流等处理后上传给电网。类似的第二发电机和第二涡轮的作用也是产生电能。工作状态下，垃圾发电器燃烧垃圾所产生的热能会加热空气，从而产生高温蒸气，推动涡轮转动，使发电机产生电能。高温蒸汽产生后会向上运动，通过排气管道101输出到外界，输出的过程中，会带动第一涡轮103转动，进而使第一发电机工作，产生电能。由于高温蒸汽向上运动，使得外罩102内部出现负压，此时进气口便会自动吸入外界的空气，进而带动第二涡轮转动，使第二发电机工作发电。由于燃烧垃圾会产生一定的烟雾，因此可以在排气管道101内设置烟气处理设备来应对。优选的，排气管道101呈柱状，且在排气管道101的内壁上沿高度方向间隔的设置有活性炭吸附器。

单纯的使用玻璃作为外罩102，其稳定性是很差的，这主要是受到玻璃易碎的影响。因此，本方案中除了使用玻璃材质，还设置了金属框架，并将玻璃嵌设在金属框架上，进而即保证了光线能够穿透玻璃，由使得玻璃不会全部碎裂，提高了外罩102整体的稳定性。并且，还通过在框架的外侧设置了多个扶手，使得检修人员能够顺着扶手移动至排气管道101附近，便于进行维护修理。

优选的，金属质框架可成阵列设置的方格状，玻璃设置为方形，并嵌设在方格中。

下面对垃圾发电器的细节进行说明。垃圾发电器包括粉碎箱104，粉碎箱104一侧设有焚烧炉109；

焚烧炉109上侧设有蒸汽发生器，粉碎箱104内部设有粉碎刀片105，粉碎刀片105下侧设有过滤板107，过滤板107上设有若干个过滤孔，过滤板107下侧设有输送装置108，粉碎箱104通过输送装置108与焚烧炉109相连通。通过输入口107将需要焚烧的垃圾输送到粉碎箱104内部。

焚烧炉109的主要作用是对垃圾进行焚烧处理。为了使焚烧炉109焚烧的更为充分，进而设置了粉碎箱104，对运送到的垃圾进行粉碎处理，粉碎后才运送至焚烧炉109进行焚烧。蒸汽发生器的主要作用是产生水蒸气，以更快的将空气通过排气管道101输送到外部，进而提高第一涡轮103的转速，提高发电效率。输送装置108是用来将粉碎后的垃圾运送到焚烧炉109中，其中，运送装置可以是传送带。粉碎刀片105可以是双螺旋结构的转动式刀片，也可以是类似于剪刀式的刀片。

为了提高焚烧炉109的工作效率，可以焚烧炉109的侧壁上设置助燃喷头。助燃喷头通过向焚烧炉109中喷射助燃喷剂，进而提高焚烧炉109燃烧的效率。助燃剂如氯酸钾、硝酸钾等。

焚烧炉109在工作的过程中通常会产生粉尘、烟雾，如果放之不理，则会导致环境恶化，针对该种情况，本申请提供的垃圾发电装置中，在焚烧炉109的上侧设置有集尘室，集尘室上端安装有滤清器，滤清器外侧安装有喷雾器，喷雾器上端连通有除尘器，除尘器内侧安装有搅拌器，搅拌器上方连通有转动轴，转动轴上端安装有电动机。

使用时，焚烧炉109燃烧垃圾后会带动空气向上运动，进而其燃烧过程中所产生的粉尘，也是向上运动，因此集尘室应当设置在焚烧炉109的上方。滤清器，一般是指通过滤纸起过滤杂质或者气体的作用的配件，以滤除集尘室中没有成功过滤掉的粉尘。类似的喷雾器和除尘器是作用是进一步对滤清器没有过滤掉的粉尘再次进行过滤，喷雾器能够将水雾携带在灰尘上，进而通过除尘器和搅拌器(搅拌器是通过电动机通过转动轴的驱动而运动的)，将粘有水雾的灰尘黏住，并清理下来。

优选的，在外罩102的外部还设置有监控摄像机，和与监控摄像机电连接的无线发送器，监控摄像机的摄影方向朝向垃圾发电器；

无线发送器用于将监控摄像机所拍摄到的画面向远程网络端发送。

其中，监控摄像机可以每隔1分钟或30秒采集一次图像画面，并通过无线发送器将拍摄到的画面发送到监控室或指定的监控人员所使用的终端。

优选的，本申请所提供的垃圾发电装置，还包括与垃圾发电器相连的垃圾存储箱111；

垃圾存储箱111内的中部设置有平板装的漏网113；

垃圾存储箱111的侧壁设置有入口110，入口110位于漏网113的上部；垃圾存储箱111的侧壁还设置有出口，垃圾存储箱111的底壁112为斜面，底壁112朝向出口倾斜，出口的下部设置有污水收集桶114。

一般情况下，用户倾倒的垃圾除了固体垃圾，还有液体垃圾，如果固体垃圾长时间浸泡在液体垃圾中，则会造成垃圾桶内部的垃圾进一步腐坏、变质，从而造成环境的污染。因此，本方案中对应的设置了漏网113和污水收集桶114，以进行液体垃圾的收集。

使用时，固体垃圾会被漏网113所阻挡，进而留在漏网113上，液体垃圾会通过漏网113上的空隙流到底壁112上，由于底壁112是倾斜的，便会自动流到污水收集桶114中，这样避免了固体垃圾和液体垃圾混合在一起，加速垃圾变质的问题。

进一步，当液体垃圾(也可能是固体垃圾)存放的时间过长还没有进入到焚烧炉109进行处理，则会产生沼气等可燃性气体，同时，燃烧炉的温度很高，可能会引燃这一部分可燃性气体，因此此处应当设置对应的处理设备。即，垃圾存储箱111内部的下侧设置有发酵处理室，且发酵处理室上侧安装有脱硫设备，脱硫设备通过沼气管连接到垃圾发电器。

也就是，通过沼气管将产生的可燃性气体输送的垃圾发电器中进行助燃。当然，此处的沼气管应当选择耐腐蚀的材质制作。

正常工作状态下，由于焚烧炉109在燃烧垃圾，这使得附近的空气受热上升，进而使内部形成负压(外罩102内部的气压小于外部的气压)。但某些非正常状态下，气压可能会变化，比如排气管道101堵塞时，热气无法通过排气管道101排出，此时外罩102内部的气压会明显升高，并且有爆炸的危险，针对该种情况，应当设置对应的传感器和报警器以进行预警。

具体的，在外罩102内部的不同位置上设置有多个气压传感器，每个气压传感器均与气压比较器电连接，气压比较器与报警器连接；

气压比较器，用于比较气压传感器所采集到的实际气压信号与预先设置的标准气压信号的大小，并当实际气压信号的幅值大于标准气压信号的幅值时生成报警信号，以驱动报警器工作。

常用的气压传感器如AD9283BRSZ-80、MM74HC175MX等。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。