一种采用生物尿素发电的系统的制作方法

本发明涉及新能源发电领域，具体而言，涉及一种采用生物尿素发电的系统。

背景技术：

目前，化石燃料发电，不管是煤还是石油、天然气，其都是以空气作为氧化剂，因而烟气尾气量大，co2难以回收，及时可以回收其回收成本也会很高。并且烟气中大量的粉尘氮氧化物和硫化物排入空气造成环境污染。

人或动物的尿液，主要成份为尿素和水。尿素溶液在电解状态下，会产生氢气，氢气作为燃料可使燃气发动机做功，从而带动发电机发电。但具体如何实现较大的完整的发电系统，目前并无详细研究确定。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用生物尿素发电的系统，利用太阳能光伏发电直接获得直流电源，供电解用电，完全实现新能源及生物能源综合发电。

本发明提供了一种采用生物尿素发电的系统，该系统包括：

太阳能电源，其通过三芯电缆与尿素电解罐连接；气体储罐，其入口端通过管道与所述尿素电解罐顶部连接，所述气体储罐出口端通过管道与燃气发动机连接；发电机，其输入端与所述燃气发动机连接。

作为本发明的进一步改进，所述尿素电解罐内部设有正极和负极，所述尿素电解罐底部设有废水排放阀，所述正极与所述三芯电缆中的直流电源正极连接，所述负极与所述三芯电缆中的直流电源负极连接，所述三芯电缆中的地线与所述尿素电解罐外壳连接，所述发电机输出端与就地动力配电箱及用户动力配电箱连接。

作为本发明的进一步改进，所述正极下端设有镍合金催化剂。

作为本发明的进一步改进，所述气体储罐内部设有压力计。

作为本发明的进一步改进，所述尿素电解罐一侧下部设有尿素脱水机和一号流量计，且所述尿素脱水机、所述一号流量计和所述尿素电解罐通过管道依次连接。

作为本发明的进一步改进，所述尿素电解罐另一侧下部设有一号丝网过滤器，且所述一号丝网过滤器出口端与所述尿素电解罐之间设有二号流量计，所述一号丝网过滤器出口端、所述二号流量计和所述尿素电解罐通过管道依次连接，所述一号丝网过滤器入口端通过管道与海水连接。

作为本发明的进一步改进，在所述气体储罐与所述燃气发动机之间依次设有二号丝网过滤器、脱水机、增压风机、阻火器，且所述二号丝网过滤器、所述脱水机、所述增压风机、所述阻火器依次通过管道连接。

作为本发明的进一步改进，所述就地动力配电箱输入端与所述发电机之间设有开关箱、所述就地动力配电箱输出端设有用户动力配电箱，且所述开关箱、所述就地动力配电箱、所述用户动力配电箱之间通过动力电缆依次连接。

作为本发明的进一步改进，所述太阳能电源包括：

太阳能电池板，其通过电缆与防雷汇流箱连接；

控制器，其输入端通过三芯电缆与所述防雷汇流箱连接，所述控制器第一输出端通过直流电缆与蓄电池连接，所述控制器第二输出端通过三芯电缆与所述尿素电解罐连接。

作为本发明的进一步改进，一种采用生物尿素发电的系统还包括尿素电解发电车间厂房和太阳能光伏发电控制室，所述太阳能光伏发电控制室设于所述尿素电解发电车间厂房旁边毗邻布置，所述太阳能电池板设于所述尿素电解发电车间厂房房顶。

本发明的有益效果为：①利用太阳能光伏发电所得直流电源，作为电解电源，节约能源，系统安全可靠；②引入海水使尿素溶液呈碱性，电解更容易进行，且海水容易获得；③使用镍合金作为催化剂，将加速尿素溶液的电解；④利用人或动物的尿液，将其脱水后的尿素溶液电解产生氢气，将电解得到的氢气作为燃料发电，尿液方便容易获得，实现综合新能源发电。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种采用生物尿素发电的系统结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种采用生物尿素发电的系统的平面布置图；

图3为本发明实施例所述的一种采用生物尿素发电的系统中的太阳能发电系统结构示意图；

图4为本发明实施例所述的一种采用生物尿素发电的系统中的生物尿素发电建筑示意图；

图5为本发明实施例所述的一种采用生物尿素发电的系统中的生物尿素发电建筑断面示意图。

图中，

1、太阳能电源；2、尿素脱水机；31、一号流量计；32、二号流量计；4、尿素电解罐；41、正极；42、负极；43、镍合金催化剂；44、废水排放阀；5、一号丝网过滤器；6、气体储罐；7、压力计；8、二号丝网过滤器；9、脱水机；10、增压风机；11、阻火器；12、燃气发动机；13、发电机；14、开关箱；15、就地动力配电箱；16、用户动力配电箱；17、太阳能光伏发电控制室；18、蓄电池；19、防雷汇流箱；20、控制器；21、尿素电解发电车间厂房；22、太阳能电池板。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1-5所示，本发明实施例所述的是一种采用生物尿素发电的系统，该系统包括：

太阳能电源1，其通过三芯电缆与尿素电解罐4连接，太阳能电源1为尿素电解罐4中的尿素电解提供电源支持；气体储罐6，其入口端通过管道与尿素电解罐4顶部连接，尿素电解罐4中尿素电解后产生的氢气由管道输送至气体储罐6中予以储存，气体储罐6出口端通过管道与燃气发动机12连接，气体储罐6中的氢气进入燃气发动机12中燃烧做功；发电机13，其输入端与燃气发动机12连接，发电机13输出端与就地动力配电箱15连接，氢气在燃气发动机12中燃烧做功从而带动发电机13进行发电，发电机13所发的电输送至就地动力配电箱15及用户动力配电箱16进行配送。

进一步的，尿素电解罐4内部设有正极41和负极42，尿素电解罐4底部设有废水排放阀44，正极41与三芯电缆中的直流电源正极连接，负极42与三芯电缆中的直流电源负极连接，三芯电缆中的地线与尿素电解罐4外壳接地连接。正极41和负极42接电后分别进行电解反应：6h2o+6e^-＝31h2+6oh^-，co(nh2)2+8oh^--6e^-＝co31^2-+n2+6h2o，主要产物为氢气。尿素电解罐4外壳接地可以有效保证安全避免事故的发生。

进一步的，正极41下端设有镍合金催化剂43，镍合金催化剂43可以加快电解反应的进行。

进一步的，气体储罐6内部设有压力计7，压力计7可以实时监控气体储罐6内的氢气储存量，避免发生爆炸等意外。

进一步的，尿素电解罐4一侧下部设有尿素脱水机2和一号流量计31，且尿素脱水机2、一号流量计31和尿素电解罐4通过管道依次连接。尿素脱水机2用以脱除生物尿液中所含的水分，保证进入尿素电解罐4中尿素溶液的纯度，一号流量计31则用来测量进入尿素电解罐4中尿素溶液的量。

进一步的，尿素电解罐4另一侧下部设有一号丝网过滤器5，且一号丝网过滤器5出口端与尿素电解罐4之间设有二号流量计32，一号丝网过滤器5出口端、二号流量计32和尿素电解罐4通过管道依次连接，一号丝网过滤器5入口端通过管道与海水连接。一号丝网过滤器5将海水进行过滤除去所含杂质，然后输送至尿素电解罐4中，通过二号流量计32来监测输送至尿素电解罐4中的海水的量。过滤后的海水与尿素电解罐4的尿素溶液混合，使混合溶液呈碱性，从而更有利于电解反应的进行。

进一步的，在气体储罐6与燃气发动机12之间依次设有二号丝网过滤器8、脱水机9、增压风机10、阻火器11，且二号丝网过滤器8、脱水机9、增压风机10、阻火器11依次通过管道连接。气体储罐6中的氢气依次进入二号丝网过滤器8进行过滤；进入脱水机9进行脱水；进入增压风机10进行增加压力；进入阻火器11防止氢气燃烧；最后进入燃气发动机12燃烧做功。

进一步的，就地动力配电箱15输入端与发电机13之间设有开关箱14、就地动力配电箱15输出端设有用户动力配电箱16，且开关箱14、就地动力配电箱15、用户动力配电箱16之间通过动力电缆依次连接。开关箱14可以实现发电机13与就地动力配电箱15及用户动力配电箱16之间的断开与闭合，根据用电需求将发电机13所发的电配送至就地动力配电箱15及用户动力配电箱16中进行分配输送。

进一步的，太阳能电源1包括：太阳能电池板22，其通过电缆与防雷汇流箱19连接；控制器20，其输入端通过三芯电缆与防雷汇流箱19连接，控制器20第一输出端通过直流电缆与蓄电池18连接，控制器20第二输出端通过三芯电缆与尿素电解罐4连接。太阳能电池板22将太阳能转化为电能，一部分电能与尿素电解罐4中的尿素电解提供电源支持，剩余部分电能则输送至蓄电池18中储存起来。

进一步的，一种采用生物尿素发电的系统还包括尿素电解发电车间厂房21和太阳能光伏发电控制室17，太阳能光伏发电控制室17设于尿素电解发电车间厂房21内部。

太阳能发电系统中的太阳能电源1来自尿素电解发电车间厂房21屋顶的太阳能电池板22。防雷汇流箱19放置在尿素电解发电车间厂房21相邻的太阳能光伏发电控制室17内，蓄电池18及控制器20也放在太阳能光伏发电控制室17内。经过控制器20引出的太阳能电源1输送至尿素电解罐4内的正极41和负极42，以进行尿素的电解反应。

尿素发电系统则安装于尿素电解发电车间厂房21中，尿素电解发电车间厂房21设置在离海边不远的地方，这样方便引用海水。尿液中主要成份为尿素和水，尿素脱水机2将尿液中的水予以脱除，脱水后的尿素溶液其纯度提高，之后进入尿素电解罐4中，与经一号丝网过滤器5过滤后的海水混合形成碱性溶液，从而使电解反应更易进行，之后呈碱性的尿素溶液发生电解反应，在正极41即电解反应的阴极发生的电解反应为6h2o+6e^-＝31h2+6oh^-,在负极42即电解反应的阳极发生的电解反应为co(nh2)2+8oh^--6e^-＝co31^2-+n2+6h2o。电解反应得到的主要产物氢气储存于气体储罐6中，气体储罐6中的氢气依次经过二号丝网过滤器8过滤，脱水机9进一步脱水，增压风机10增压，阻火器11阻燃，之后进入燃气发动机12中燃烧做功，从而带动发电机13发电，发出的电经开关箱14后引至就地动力配电箱15，最后根据用电需求通过用户动力配电箱16将电能分配输送至各个用户。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。