一种适用于工业窑炉废气发电的发电装置的制作方法

本发明涉及一种适用于工业窑炉废气发电的发电装置，属于风能发电技术领域。

背景技术：

当前我国工业生产中能源消耗巨大、能源浪费严重，这为我们风能与动力工程技术的发展提供了大好机遇。为了更有效地利用能源，避免浪费，需要精心设计风能装置，选用高效设备，充分利用各种风能资源。

工业废气是一种重要的污染物，同时，由于其往往具有较高的热量和机械能，也是风力发电的重要潜在能源。由于工业废气，尤其是像烧结机、链篦机、环冷机以及工业窑炉等大型工业设备所产生的废气，具有极高的粉尘量和温度，对发电设备的要求极高。

现有技术cn201170132y公开了一种利用机动车所排废气发电的装置，该装置通过再机动车的排气管上串联通气管，在通过通气管内的气动机将利用机车尾气进行发电。气动机的叶轮与通气管的内壁相配合。然而，相对于工业废气，汽车尾气的粉尘量基本可以忽略不计(工业窑炉废气经过除尘处理后，一般粉尘浓度也可达到40mg/m³以上)，当与管道内壁相配合后会导致大量粉尘的淤积。而粉尘会进一步堵塞叶轮轴承造成叶轮降速甚至停止。

现有技术cn202132075u公开了一种废气发电装置，该废气发电装置是由平板轴承、汽轮机轴、汽轮机支架、汽轮机以及电动机构成。其中，汽轮机固定在汽轮机轴上，汽轮机轴通过汽轮机支架固定在烟囱的内墙壁上。这种废气装置同样存在当粉尘量过大时会产生粉尘淤积，堵塞轴承等技术问题。

技术实现要素：

为解决现有的工业废气发电装置中存在的容易造成粉尘淤积，堵塞叶轮或风轮轴承等技术问题，本发明提供了一种适用于工业窑炉废气发电的发电装置，所采取的技术方案如下：

一种适用于工业窑炉废气发电的发电装置，该发电装置包括风轮1、安装支架2、发电机3、增速机4以及烟道连接管5；安装支架2与烟道连接管5连通，风轮1水平安装在烟道连接管5上方的安装支架2内，风轮1的主轴通过增速机4与发电机3传动连接；所述风轮1伸入到烟道连接管5内的长度为烟道连接管5直径的0.25-0.35；风轮1主轴的轴承的水平位置高于烟道连接管5的外壁水平位置。

优选地，所述风轮1伸入到烟道连接管5内的长度为烟道连接管5直径的0.25-0.35。

优选地，所述风轮1及风轮1轴承的材质为锰钢或不锈钢。

优选地，所述增速机4和发电机3位于安装支架2外部，风轮1的主轴穿出安装支架2与增速机4连接。

优选地，所述安装支架2为通过焊接固定密封且与烟道连通的密封箱体结构。

相对于现有技术，本发明获得的有益效果是：

本发明通过安装支架将风轮安装在烟道内，叶轮位于烟道水平位置的正上方，且叶轮伸入到烟道内部的深度为烟道直径的三分之一，并且叶轮轴承位于烟道的上方。这样一方面给烟气尤其是粉尘的通过留下了足够的空间，同时，也使得烟气具有足够的机械能推动风轮转动做功，防止出现风速、推力不够等问题。再者，由于风轮轴承位置提升，不受烟气的直接冲击，大大降低了其被烟气堵塞的几率。

同时，本发明的风轮和轴承采用锰钢或不锈钢制成，既保证了机械强度的要求，要能够使得在发电装置在长时间接触高温烟气的情况下保持良好的工作状态。

本发明的发电装置能够实现对含有大量粉尘的工业废气的风能再利用，可以变废为宝，不受自然资源地域分布的限制。

附图说明

图1是本发明一种优选方案中发电装置的正视结构示意图。

图2是本发明一种优选方案中发电装置的俯视结构示意图。

其中，1，风轮；2，安装支架；3，发电机；4，增速机；5，烟道连接管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受以下实施例的限制。

以下实施例所用材料，方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料，方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位活位置关系为基于附图所示的方位活位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图对本发明所提供的冷却装置及使用过程做进一步详细说明。

图1是本发明一种优选方案中发电装置的正视结构示意图。图2是本发明发电装置的俯视结构示意图。从图1-2中可知，该发电装置包括一个水平设置的烟道连接管5，安装在烟道连接管5水平上方的安装支架2，安装在安装支架2内部的风轮1，以及增速机4和发电机3。其中，风轮1深入到烟道连接管5内的深度为烟道连接管5内径的三分之一，以为烟道留足流通空间，并保证足够的推力和流速。同时，风轮1的轴承的位置高于烟道连接管5上部外壁的位置，从而避免风轮轴承直接受到烟道冲击造成粉尘累积堵塞。风轮1和风轮轴承的材质采用锰钢或不锈钢制造，以保证发电装置在长时间的高温烟气作用下的正常运转。

从图2可知，风轮1的主轴穿出安装支架2与增速机4连接。在经过增速机4增速以后与发电机3传动连接，以最终实现烟道内烟气的机械能向电能的转变。

在使用过程中，发电装置可通过烟道连接管5与废气通道连通。含有大量粉尘的高温废气沿图箭头所示方向推动风轮转动输出烟气机械能。由于，风轮1安装在烟道连接管5的上部，通过自然沉降作用大部分粉尘废气在风轮底部通过。而位于烟道连接管5上部的工业废气则推动风轮1转动。

虽然本发明以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修改，因此本发明的保护范围内，都可以做各种改动和修改，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于工业窑炉废气发电的发电装置，属于风能发电技术领域。该发电装置包括风轮、安装支架、发电机、增速机以及烟道连接管。安装支架与烟道连接管连通，风轮水平安装在烟道连接管上方的安装支架内，风轮的主轴通过增速机与发电机传动连接；所述风轮深入到烟道连接管内的长度为烟道连接管直径的三分之一。风轮主轴的轴承的水平位置高于烟道连接管的外壁水平位置。本发明将风轮的位置设置在烟道连接管的水平上方，且深入到烟道内的深度为烟道连接管内径的三分之一，有效地解决了大量粉尘对风轮及其轴承的堵塞问题。

技术研发人员：石明;陈涛
受保护的技术使用者：朝阳镔鑫环保设备有限公司
技术研发日：2017.11.14
技术公布日：2018.02.09