一种工业废水废气热能动力装置及其做功方法与流程

文档序号:14451828阅读:223来源:国知局

本发明涉及热能动力回收技术领域,具体为一种工业废水废气热能动力装置及其做功方法。



背景技术:

工业是指采集原料,并把它们加工成产品的工作和过程。工业是社会分工发展的产物,经过手工业、机器大工业、现代工业几个发展阶段,工业是第二产业的重要组成部分,分为轻工业和重工业两大类。2014年,中国工业生产总值达4万亿美元,超过美国成为世界头号工业生产国。

热能动力是将热能转化为机械能而产生原动力的成套热力设备。热能的来源包括利用煤、石油、天然气、油页岩、生物质能等燃料燃烧所放出的热能以及核能、太阳能、地热能等。热能动力装置包括汽轮机动力装置、内燃机动力装置、燃气轮机动力装置和核能动力装置等。它们主要是由原动机(汽轮机、内燃机、燃气轮机)及其辅助设备组成。火力发电就是利用热能动力装置所产生的原动力来驱动发电机生产电能。

目前,我国的工业水平和工业规模越来越庞大,同时也面临着巨大的废水废气处理的问题,近年我国的环境污染问题越加严重,更加的驱使我们研发对工业废水废气的综合处理方法,而且,现在热能动力作为新型的能源转换,受到广大的科学人界的高度重视,现有的热能动力主要的来源是煤、石油、天然气、油页岩、生物质能等燃料,并没有对我们生产生活中产生的废水废气作为热能动力转换的原材料,无法达到二者的综合利用,达不到符合绿色环保节能发展的社会理念。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种工业废水废气热能动力装置及其做功方法,解决了现有的热能动力主要的来源是煤、石油、天然气、油页岩、生物质能等燃料,并没有对我们生产生活中产生的废水废气作为热能动力转换的原材料,无法达到二者的综合利用,达不到符合绿色环保节能发展社会理念的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种工业废水废气热能动力装置,包括废气净化器和废水处理净化器,所述废气净化器的一侧连通有进气管道,并且废气净化器远离进气管道的一侧连通有通气管道,所述通气管道远离废气净化器的一端设置有燃气轮机发电机组,并且燃气轮机发电机组的一侧固定连接有第一发电机,所述燃气轮机发电机组的另一侧固定连接有排气阻尼器,并且燃气轮机发电机组的顶部固定连接有燃气轮机,所述排气阻尼器顶部的右侧连通有热量回收锅炉,所述热量回收锅炉上设置有循环导水装置,并且循环导水装置远离热量回收锅炉的一侧分别连通有汽轮发电机组和给水箱,所述汽轮发电机组的底部通过第一管道与给水箱连通,所述汽轮发电机组的一侧固定连接有凝汽箱,并且凝汽箱远离汽轮发电机组的一侧固定连接有第二发电机,所述凝汽箱内部的底部固定连接有凝汽器,并且凝汽箱的底部通过第二管道与给水箱的顶部连通,所述给水箱的一侧通过第三管道与废水处理净化器连通,并且废水处理净化器的一侧连通有进水管。

优选的,所述排气阻尼器的顶部且靠近燃气轮机的一侧连通有第一排气烟筒,所述排气阻尼器的内部和排气阻尼器与第一排气烟筒的连接处均活动连接有阻尼板。

优选的,所述热量回收锅炉的顶端连通有第二排气烟筒,并且第二排气烟筒的形状呈倒锥形。

优选的,所述第一发电机和第二发电机的输出端均固定连接有输电线,并且输电线远离第一发电机和第二发电机的一端均固定连接有蓄电器。

优选的,所述循环导水装置包括第一循环管,并且第一循环管的一端与汽轮发电机组连通,所述第一循环管的另一端连通有水体隔离装置,并且水体隔离装置顶部和底部的一侧均连通有第二循环管,所述水体隔离装置的底部连通有第三循环管,并且第三循环管远离水体隔离装置的一端与给水箱连通。

优选的,所述水体隔离装置包括外壳,并且外壳内腔的中部固定连接有隔离板,所述外壳上且位于隔离板的顶部分别与第二循环管一端和第一循环管连通,所述外壳上且位于隔离板的底部分别与第二循环管另一端和第三循环管连通。

优选的,所述给水箱包括给水箱外壳,并且给水箱外壳内腔的中部从下至上依次固定连接有第二过滤网和第一过滤网,所述给水箱外壳上且位于第一过滤网的顶部分别与第一管道和第三管道连通,所述给水箱外壳上且位于第二过滤网的底部与循环导水装置连通,所述第二管道位于给水箱外壳内部的一端依次贯穿第一过滤网和第二过滤网且延伸至第二过滤网的底部。

本发明还公开了一种工业废水废气热能动力装置的做功方法,具体包括以下步骤:

s1、使用者先向给水箱内部注入水体,并且保证给水箱内部的水体可以足够流通;

s2、工业产生的废水通过进水管进入到废水处理净化器内部,废水处理净化器对工业的废水进行净化处理,处理后的水体经第三管道进行到给水箱;

s3、位于到给水箱内部设置有的第一过滤网顶部的水体,再依次经过第一过滤网和第二过滤网过滤,达到给水箱内部的底部;

s4、给水箱底部的水体通过第三循环管进入到水体隔离装置的底部,水体隔离装置底部的水体通过第二循环管注入水体隔离装置的顶部,水体隔离装置顶部的水体通过第一循环管流入汽轮发电机组;

s5、工业产生的废气通过进气管道进入到废气净化器,废气净化器对工业废气进行净化处理;

s6、净化处理后的废气通过通气管道进入到燃气轮机发电机组,设置有的燃气轮机对燃气轮机发电机组进行驱动;

s7、燃气轮机发电机组在工作时,驱动第一发电机进行发电工作处理,第一发电机通过输电线将电能输送至蓄电器,蓄电器对电能进行储存;

s8、燃气轮机发电机组内部的气体进入到排气阻尼器内部,排气阻尼器将内部的烟通过第一排气烟筒排出,剩下的热量进入到热量回收锅炉;

s9、热量回收锅炉内部的热量对第一循环管和第二循环管内部的水体进行加热处理,第二循环管内部加热后的水汽通过水体隔离装置进入到第一循环管,第一循环管内部加热后的水汽流入汽轮发电机组;

s10、热量回收锅炉剩余烟雾通过第二排气烟筒排出;

s11、水汽对汽轮发电机组进行驱动,汽轮发电机组进而驱动第二发电机进行发电工作处理,第二发电机通过输电线将电能输送至蓄电器,蓄电器对电能进行储存;

s12、而且在汽轮发电机组内部的水汽通过第一管道进行到给水箱的顶部,通过与废水处理净化器排出的水体结合,共同流入给水箱的底部;

s13、汽轮发电机组内部剩余的水汽进入到凝汽箱,凝汽箱内部设置有的凝汽器对水汽进行凝结处理,凝结成水珠汇聚水体,水体再通过第二管道进行到给水箱的底部。

(三)有益效果

本发明提供了一种工业废水废气热能动力装置及其做功方法。具备以下有益效果:

(1)、该工业废水废气热能动力装置及其做功方法,通过设置有的燃气轮机发电机组、第一发电机、排气阻尼器、热量回收锅炉、循环导水装置、汽轮发电机组、第二发电机和给水箱,以及废气净化器和废水处理净化器的设置,解决了目前我国的工业水平和工业规模越来越庞大,同时也面临着巨大的废水废气处理的问题,会相应的改善我国的环境污染问题,现在热能动力作为新型的能源转换,受到广大的科学人界的高度重视,同时,也改变了现有的热能动力主要的来源是煤、石油、天然气、油页岩、生物质能等燃料,该装置可以对我们生产生活中产生的废水废气作为热能动力转换的原材料,可以十分完善的将废水废气净化处理和热能动力转换二者达到综合利用,达到了符合绿色环保节能发展的社会理念。

(2)、该工业废水废气热能动力装置及其做功方法,通过废气净化器通过通气管道与燃气轮机发电机组连通,燃气轮机发电机组的一侧与第一发电机固定连接,燃气轮机发电机组的另一侧与排气阻尼器连通,排气阻尼器顶部的一侧连通有的热量回收锅炉,热量回收锅炉上设置有的循环导水装置,循环导水装置的管道分别与汽轮发电机组和给水箱连通,汽轮发电机组的一侧与第二发电机固定连接且贯穿凝汽箱,汽轮发电机组的底部通过第一管道与给水箱连通,给水箱的一侧通过第三管道与废水处理净化器连通,通过气体驱动燃气轮机发电机组工作,燃气轮机发电机组带动第一发电机进行发电工作,以及水体经过热量回收锅炉进行加热,产生水汽,水汽在对汽轮发电机组进行驱动,汽轮发电机组带动第二发电机进行工作,可以很好的防止资源的浪费,达到了能源最大限度的利用和处理,保证了热能动力的优化转换,给我国的能源事业发展提供了更好的保障,而且,内部的能源可以做到循环利用,相互补给,更好的防止能源的浪费。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明循环导水装置的结构示意图;

图3为本发明水体隔离装置的结构示意图;

图4为本发明给水箱的结构示意图;

图中,1废气净化器、2废水处理净化器、3进气管道、4通气管道、5燃气轮机发电机组、6第一发电机、7排气阻尼器、8燃气轮机、9热量回收锅炉、10循环导水装置、101第一循环管、102水体隔离装置、1021外壳、1022隔离板、103第二循环管、104第三循环管、11汽轮发电机组、12给水箱、121给水箱外壳、122第二过滤网、123第一过滤网、13第一管道、14凝汽箱、15第二发电机、16凝汽器、17第二管道、18第三管道、19进水管、20第一排气烟筒、21第二排气烟筒、22输电线、23蓄电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明实施例提供一种工业废水废气热能动力装置,如图1-4所示,包括废气净化器1和废水处理净化器2,废气净化器1采用等离子净化器,离子净化器的型号采用锐士达4000,等离子净化器又称低温等离子废气净化器,在电催化总的设计概念下,分三个即独立又混成的激发系统:微波激发区、等离子激发区、极板激发区,废水处理净化器2采用dh系列高效污水净化器,该污水净化器具备处理效率高废水净化时间根据ss浓度不同一般只有20-30分钟,净化水可回用或排放;占地面积小只有传统工艺的1/6,以单台处理100m3/h废水的设备为例,占地面积仅为9m2;5、设备维修量小设备内无转动部件,设备基本不需维护;动力消耗低,运行费用低运行中只需一次提升,处理废水的药剂为0.06-0.20元左右/t废水;工艺路线短,运行稳定可靠,管理操作简单的优势,废气净化器1的一侧连通有进气管道3,进气管道3直接与工厂废气排气口连通,可以直接将工业产生的废气输送至废气净化器1进行转换,在进行热能动力的转换处理,并且废气净化器1远离进气管道3的一侧连通有通气管道4,通气管道4远离废气净化器1的一端设置有燃气轮机发电机组5,燃气轮机发电机组5与燃气轮机8的配合使用驱动第一发电机6进行发电工作处理,并且燃气轮机发电机组5的一侧固定连接有第一发电机6,燃气轮机发电机组5的另一侧固定连接有排气阻尼器7,并且燃气轮机发电机组5的顶部固定连接有燃气轮机8,排气阻尼器7顶部的右侧连通有热量回收锅炉9,热量回收锅炉9上设置有循环导水装置10,并且循环导水装置10远离热量回收锅炉9的一侧分别连通有汽轮发电机组11和给水箱12,给水箱12为整个装置提供足够的水体,进而保证正常的运行工作,汽轮发电机组11的底部通过第一管道13与给水箱12连通,汽轮发电机组11的一侧固定连接有凝汽箱14,凝汽箱14主要是对汽轮发电机组11工作后产生的水汽通过凝汽器16进行凝结处理,再输送至给水箱12,并且凝汽箱14远离汽轮发电机组11的一侧固定连接有第二发电机15,凝汽箱14内部的底部固定连接有凝汽器16,并且凝汽箱14的底部通过第二管道17与给水箱12的顶部连通,给水箱12的一侧通过第三管道18与废水处理净化器2连通,并且废水处理净化器2的一侧连通有进水管19,进水管19直接与工厂废水排水口连通,可以直接将工业产生的废水输送至废水处理净化器2进行转换,在进行热能动力的转换处理。

本发明中,排气阻尼器7的顶部且靠近燃气轮机8的一侧连通有第一排气烟筒20,排气阻尼器7的内部和排气阻尼器7与第一排气烟筒20的连接处均活动连接有阻尼板,阻尼板可以对产生的热量进行阻挡,降低热量的流失,提高热量利用的最大化。

本发明中,热量回收锅炉9的顶端连通有第二排气烟筒21,并且第二排气烟筒21的形状呈倒锥形,第二排气烟筒21的作用是产生的热烟气经过锅炉的各部受热面传递热量后,流过除尘器及烟囱排入大气。

本发明中,第一发电机6和第二发电机15的输出端均固定连接有输电线22,并且输电线22远离第一发电机6和第二发电机15的一端均固定连接有蓄电器23,蓄电器23采用工业蓄电器,可以满足更好的使用要求,第一发电机6和第二发电机15与蓄电器23之间设置有逆变器,保障第一发电机6和第二发电机15产生的电能可以很好的进行储存。

本发明中,循环导水装置10包括第一循环管101,并且第一循环管101的一端与汽轮发电机组11连通,第一循环管101的另一端连通有水体隔离装置102,并且水体隔离装置102顶部和底部的一侧均连通有第二循环管103,第一循环管101、第二循环管103和第三循环管104均呈回形状,水体隔离装置102的底部连通有第三循环管104,并且第三循环管104远离水体隔离装置102的一端与给水箱12连通。

本发明中,水体隔离装置102包括外壳1021,并且外壳1021内腔的中部固定连接有隔离板1202,隔离板1202以陶瓷纤维为主要原料,采用湿法成型工艺制成,具有耐高温、耐化学腐蚀、耐热冲击、低导热系数、高电绝缘强度和高弹性模量等性能,,隔离板1202具有很好的隔热效果,外壳1021上且位于隔离板1202的顶部分别与第二循环管103一端和第一循环管101连通,外壳1021上且位于隔离板1202的底部分别与第二循环管103另一端和第三循环管104连通。

本发明中,给水箱12包括给水箱外壳121,并且给水箱外壳121内腔的中部从下至上依次固定连接有第二过滤网122和第一过滤网123,第一过滤网123的过滤网孔要略大于第二过滤网122的过滤网孔,第一过滤网123和第二过滤网122对水体中的残渣进行双层过滤处理,避免残渣影响正常的工作,给水箱外壳121上且位于第一过滤网123的顶部分别与第一管道13和第三管道18连通,给水箱外壳121上且位于第二过滤网122的底部与循环导水装置10连通,第二管道17位于给水箱外壳121内部的一端依次贯穿第一过滤网123和第二过滤网122且延伸至第二过滤网122的底部。

本发明还公开了一种工业废水废气热能动力装置的做功方法,具体包括以下步骤:

s1、使用者先向给水箱12内部注入水体,并且保证给水箱12内部的水体可以足够流通;

s2、工业产生的废水通过进水管19进入到废水处理净化器2内部,废水处理净化器2对工业的废水进行净化处理,处理后的水体经第三管道18进行到给水箱12;

s3、位于到给水箱12内部设置有的第一过滤网123顶部的水体,再依次经过第一过滤网123和第二过滤网122过滤,达到给水箱12内部的底部;

s4、给水箱12底部的水体通过第三循环管104进入到水体隔离装置102的底部,水体隔离装置102底部的水体通过第二循环管103注入水体隔离装置102的顶部,水体隔离装置102顶部的水体通过第一循环管101流入汽轮发电机组11;

s5、工业产生的废气通过进气管道3进入到废气净化器1,废气净化器1对工业废气进行净化处理;

s6、净化处理后的废气通过通气管道4进入到燃气轮机发电机组5,设置有的燃气轮机8对燃气轮机发电机组5进行驱动;

s7、燃气轮机发电机组5在工作时,驱动第一发电机6进行发电工作处理,第一发电机6通过输电线22将电能输送至蓄电器23,蓄电器23对电能进行储存;

s8、燃气轮机发电机组5内部的气体进入到排气阻尼器7内部,排气阻尼器7将内部的烟通过第一排气烟筒20排出,剩下的热量进入到热量回收锅炉9;

s9、热量回收锅炉9内部的热量对第一循环管101和第二循环管103内部的水体进行加热处理,第二循环管103内部加热后的水汽通过水体隔离装置102进入到第一循环管101,第一循环管101内部加热后的水汽流入汽轮发电机组11;

s10、热量回收锅炉9剩余烟雾通过第二排气烟筒21排出;

s11、水汽对汽轮发电机组11进行驱动,汽轮发电机组11进而驱动第二发电机15进行发电工作处理,第二发电机15通过输电线22将电能输送至蓄电器23,蓄电器23对电能进行储存;

s12、而且在汽轮发电机组11内部的水汽通过第一管道13进行到给水箱12的顶部,通过与废水处理净化器2排出的水体结合,共同流入给水箱12的底部;

s13、汽轮发电机组11内部剩余的水汽进入到凝汽箱14,凝汽箱14内部设置有的凝汽器16对水汽进行凝结处理,凝结成水珠汇聚水体,水体再通过第二管道17进行到给水箱12的底部。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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