一种VOCs超音速燃烧发电机及其使用方法与流程

本发明涉及发电装备技术领域，更具体地说，特别涉及一种vocs超音速燃烧发电机及其使用方法。

背景技术：

vocs是有机挥发物的简称，它的排放对大气有严重的污染。现在国内外使用的焚烧(含催化焚烧、蓄热焚烧)、吸附、生物降解等等各种治理vocs的方法都是将vocs作为一种有害物质，把它消灭掉，不仅投资巨大，运行费用也很高，如何合理的对vocs加以利用，变废为宝，对治理雾霾有着重要的作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种环保的vocs超音速燃烧发电机及其使用方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种vocs超音速燃烧发电机，包括vocs供给装置、燃料供给装置、比例阀、燃料燃烧室、吸入雾化装置、超音速喷涂管道、电喷装置、vocs燃烧室、热能转换装置、动力输出装置、排气装置和吸附装置，所述vocs供给装置连接有比例阀，所述比例阀一侧与燃料燃烧室联通，所述比例阀另一侧与超音速喷涂管道上的吸入雾化装置联通，所述超音速喷涂管道末端连接有电喷装置，所述电喷装置设置在热能转换装置内，所述热能转换装置连接有动力输出装置，所述热能转换装置设置在vocs燃烧室内，所述vocs燃烧室连接有排气装置，所述排气装置上设置有吸附装置。

进一步地，所述燃料燃烧室内设置有催化室，所述催化室内设置有vocs燃烧器，所述催化室连接有燃料加热装置，所述燃料加热装置连接有燃料燃烧装置。

进一步地，所述比例阀的调节比例范围为0到100％。

进一步地，所述排气装置为烟囱装置。

进一步地，所述吸附装置为活性炭吸附装置或溶剂吸附装置或两者组合。

进一步地，所述超音速喷涂管道内设置有laval喷嘴和等截面长喷管，所述laval喷嘴一端与燃料燃烧室的焰流输出端连接，所述laval喷嘴的另一端连接有等截面长喷管一端，所述等截面长喷管的另一端连接电喷装置上，所述等截面长喷管还与吸入雾化装置相连接。

进一步地，所述vocs燃烧室为封闭的结构。

进一步地，所述动力输出装置的输出端通过联轴器与发电机的动力输入端相互连接。

进一步地，所述的热能转换装置为燃气轮机或燃气锅炉。

本发明还提供一种vocs超音速燃烧发电机的使用方法，包括以下步骤：

第一步、vocs的过滤；

第二步、vocs的浓缩；

第三步、vocs的储存；

第四步、vocs的催化燃烧；

第五步、vocs燃烧的热能转化为机械能以及vocs燃烧后废气的吸附。

与现有技术相比，本发明的优点在于：使用一定量的燃料(天然气或柴油)的燃烧产生热能，结合超音速喷涂技术中的燃烧结构，使得vocs喷入到燃气轮机内直接参与燃烧，释放热量，将热能通过转化为机械能，继而再通过发电机转化为电能储藏起来，使得vocs能够变废为宝，进一步提高了能源利用率，对雾霾的治理和pm2.5的降低起到很好的帮助作用，减少了大气污染，起到了环保作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明的vocs超音速燃烧发电机的结构示意图；

图2是本发明的vocs超音速燃烧发电机的原理图；

图3是本发明中的燃料燃烧室的结构示意图。

图中：1、比例阀；2、燃料燃烧室；3、吸入雾化装置；4、超音速喷涂管道；5、电喷装置；6、vocs燃烧室；7、热能转换装置；8、动力输出装置；9、排气装置；10、吸附装置；21、vocs燃烧器；22、催化室；23、燃料加热装置；24、燃料燃烧装置；41、laval喷嘴；42、等截面长喷管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1至图3所示，本发明提供一种vocs超音速燃烧发电机，包括vocs供给装置(未示出)、燃料供给装置(未示出)、比例阀1、燃料燃烧室2、吸入雾化装置3、超音速喷涂管道4、电喷装置5、vocs燃烧室6、热能转换装置7、动力输出装置8、排气装置9和吸附装置10，vocs供给装置连接有比例阀1，比例阀1一侧与燃料燃烧室2联通，比例阀1另一侧与超音速喷涂管道4上的吸入雾化装置3联通，超音速喷涂管道4末端连接有电喷装置5，电喷装置5设置在热能转换装置7内，热能转换装置7连接有动力输出装置8，热能转换装置7设置在vocs燃烧室6内，vocs燃烧室6连接有排气装置9，排气装置9上设置有吸附装置10。

vocs通过比例阀1的作用部分作为助燃剂通入到燃料燃烧室2内，帮助燃料在燃料燃烧室2内燃烧，产生焰流，焰流通过超音速喷涂管道4加速到超音速，同时另一部分vocs通过吸入雾化装置3吸入到超音速喷涂管道4内，超音速的焰流对雾化过后的vocs在超音速喷涂管道4内充分加热加速后流入到vocs燃烧室6内的热能转换装置7上，所有未燃烧的燃料以及vocs经过电喷装置5喷射点火燃烧，燃烧产生大量的热能，热能通过热能转换器转换为机械能，机械能通过动力输出装置8输出到发电机的输入端上，通过发电机将机械能转化为电能储存起来，方便运用，燃烧过程中产生的废气再进一步经过排放装置内的吸附装置10吸收后，进一步利用，或转变为清洁的气体排放出去。

优选的，燃料燃烧室2内设置有催化室22，催化室22内设置有vocs燃烧器21，催化室22连接有燃料加热装置23，燃料加热装置23连接有燃料燃烧装置24，因为vocs在铂或钯或钌等催化剂的作用下，起燃温度低，燃烧快，且燃烧后产物大部分为co2和水，达到先期部分净化的目的，还能够充分加热燃料，使得燃料在燃料燃烧装置24内能够充分燃烧，产生加速的焰流。

优选的，比例阀1的调节比例范围为0到100％，使得可以充分调剂vocs的供应比。

优选的，排气装置9为烟囱装置，还可以为其他的管道装置。

优选的，吸附装置10为活性炭吸附装置10或溶剂吸附装置10或两者组合，还可以为其他的吸附装置。

优选的，超音速喷涂管道4内设置有laval喷嘴41和等截面长喷管42，laval喷嘴41一端与燃料燃烧室2的焰流输出端连接，laval喷嘴41的另一端连接有等截面长喷管42一端，等截面长喷管42的另一端连接电喷装置5上，等截面长喷管42还与吸入雾化装置3相连接，该种超音速喷涂管道4能够很好的加速vocs以及焰流。

优选的，vocs燃烧室6为封闭的结构。能够有效的防止燃烧过后的废气没经过吸收过后排放到大气内。

优选的，所述动力输出装置8的输出端通过联轴器与发电机的动力输入端相互连接。该结构动力传输方便。

优选的，热能转换装置7为燃气轮机或燃气锅炉，还可以为其他的热能转换装置7。

优选的，动力输出装置8可以为活塞连杆输出装置。

优选的，吸入雾化装置3可以为射流雾化吸入装置。

优选的，电喷装置5可以为燃气轮机的喷射点火装置。

在一种优先的实施例中，多种来源的vocs在经过过滤后，过滤掉其中的不能燃烧的部分如灰尘，可供燃烧的vocs在经过压缩、储存过后，通过vocs供给装置供给到比例阀1内，通过比例阀1的调节作用，使得一部分vocs输入到燃料燃烧室2的催化室22内，通过vocs燃烧器21，使得该部分vocs在催化室22内催化燃烧，产生热量，热量通过燃料加热装置23对燃料供给装置供给的燃料加热，使得燃料在燃料燃烧装置24内快速燃烧，产生高速的焰流，焰流经过超音速喷涂管道4内的laval喷嘴41加速到超音速，经过比例阀1的另一部分vocs通过吸入雾化装置3吸入到等截面长喷管42内，超音速的焰流使得该部分vocs充分加热加速喷发到电喷装置5上，所有未燃烧的燃料以及vocs经过电喷装置5喷射点火燃烧产生热能，热能通过燃气轮机或燃气锅炉进一步转化为机械能，带动负载，此实施例中，进一步优选的，将通入到燃料燃烧室2的部分vocs进一步通过比例阀控制，使得分出一部分vocs作为喷涂粒子使用。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。