一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，屬于節(jié)能【技術領域】。本實用新型包括黃磷尾氣燃燒器、燃燒室、加熱螺旋管、排煙口、高溫熱水管、發(fā)電機組、低溫熱水回流管、黃磷尾氣輸入管；燃燒室內部下方設置黃磷尾氣燃燒器，燃燒室內設置加熱螺旋管，加熱螺旋管上端與高溫熱水管連接、下端與低溫熱水回流管連接，發(fā)電機組的進水口與高溫熱水管連接、出水口與溫熱水回流管連接。本實用新型投資小，能充分利用低品位熱源，適用條件更加廣譜，發(fā)電機組可以在變工況下運行，投資回收期短，維護簡單，操作方便。降低了企業(yè)能源消耗，為企業(yè)創(chuàng)造了經濟效益，實現(xiàn)了一舉兩得。
【專利說明】一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電
系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，屬于節(jié)能【技術領域】。
【背景技術】
[0002]余熱發(fā)電是回收生產過程中向自然環(huán)境中排放的熱能并將其轉換為電能的技術。余熱發(fā)電通過回收企業(yè)生產過程中排放的廢棄熱能進行發(fā)電，電能并入企業(yè)生產配電系統(tǒng)，減少企業(yè)外購電量，降低企業(yè)生產成本，同時實現(xiàn)節(jié)能、減排。余熱節(jié)能發(fā)電技術，不僅能為企業(yè)創(chuàng)造財富，而且能降低單位GDP能耗，為政府分擔了能耗指標考核，贏得了企業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型發(fā)展模式；如果大范圍應用，可以為國家節(jié)能、減排指標的實現(xiàn)貢獻一部分力量，緩減當?shù)卣墓?jié)能考核壓力。因此，余熱節(jié)能發(fā)電技術具有重要經濟效益和社會效益。余熱分為高溫余熱(400°C以上)、中溫余熱(4000C -2000C )、低溫余熱(200°C以下)，通常的余熱發(fā)電設備主要是MW級的蒸汽汽輪機發(fā)電機組，要求余熱數(shù)量非常大，至少是中溫以上余熱，主要應用于鋼鐵、水泥等大型企業(yè)。余熱發(fā)電投資金額至少在5000萬元以上。企業(yè)的廢棄余熱，因為余熱數(shù)量不足、溫度不高(稱為低品位熱源)，或者投資金額大等原因，無法采用蒸汽汽輪機發(fā)電機組，余熱只能簡單地利用，比如用于干燥、加熱等工段，使得余熱的能量沒有得到充分發(fā)掘；另一方面黃磷生產過程中產生的尾氣主要成分是一氧化碳(CO)，I噸黃磷產生約2500-3000立方米尾氣，折合標準煤1300千克。以年產量10000噸黃磷計算，產生的尾氣折合標準煤13000噸，發(fā)電量I億千瓦時。在目前條件下，尾氣排空燃燒，浪費了能量，且不符合國家政策要求。國家工業(yè)和信息化部從2009年I月I日起實施《黃磷生產準入條件》，要求“磷爐尾氣不得直排燃燒，必須實現(xiàn)能源化或資源化回收利用，新建黃磷裝置尾氣綜合利用率必須達到90%以上。鼓勵黃磷生產企業(yè)利用黃磷尾氣作為熱源生產精細磷酸鹽或發(fā)電，鼓勵企業(yè)開發(fā)應用磷爐尾氣生產碳一化學品技術。”通過回收尾氣發(fā)電，使企業(yè)滿足國家政策法規(guī)要求，降低了企業(yè)能源消耗，為企業(yè)創(chuàng)造了經濟效益，實現(xiàn)了一舉兩得。對于一些小企業(yè)而言，如果無法購置燃氣鍋爐，余熱的利用如何解決是一個值得考慮的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，利用黃磷尾氣作為鍋爐燃料，燃燒產生高溫熱水循環(huán)驅動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。
[0004]本實用新型技術方案是:一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，包括黃磷尾氣燃燒器1、燃燒室2、加熱螺旋管3、排煙口 4、高溫熱水管5、發(fā)電機組9、低溫熱水回流管11、黃磷尾氣輸入管17 ;燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器1，燃燒室2內設置加熱螺旋管3，燃燒室2頂部設置排煙口 4，加熱螺旋管3上端與高溫熱水管5一端連接、下端與低溫熱水回流管11 一端連接，高溫熱水管5另一端與發(fā)電機組9進水口連接，發(fā)電機組9出水口與溫熱水回流管11另一端連接，黃磷尾氣燃燒器I的下方設有黃磷尾氣輸入管17。
[0005]所述高溫熱水管5上從左到右依次設有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6、流量傳感器7和溫度傳感器8，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6的執(zhí)行機構的電控線和流量傳感器7、溫度傳感器8的信號線均與電控板E⑶連接。
[0006]所述低溫熱水回流管11上從右到左依次設有檢修閥門10和補水管12，在檢修閥門10與螺旋管3下端之間串接帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13，帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13的執(zhí)行機構的電控線14與電控板E⑶連接。
[0007]所述黃磷尾氣燃燒器I上設有空氣進口 15，黃磷尾氣輸入管17上設有帶執(zhí)行機構的燃氣閥門16。發(fā)電機組9可采用ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機組或ORC型螺桿膨脹發(fā)電機組。
[0008]燃燒室2可采用耐火磚來搭建，構筑成環(huán)形圓塔狀。
[0009]本實用新型中，ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機組和ORC型螺桿膨脹機發(fā)電機組采用中間介質，從低品位熱源提取熱量而后發(fā)電，構成換熱、發(fā)電兩個回路，叫做雙循環(huán)(ORC)發(fā)電技術，也稱為朗肯循環(huán)發(fā)電技術，被回收的余熱在換熱單元，與中間介質換熱，中間介質吸熱后在膨脹機內膨脹，驅動刮板旋轉，輸出軸功率，驅動發(fā)電機組發(fā)電。膨脹后中間介質進入放熱單元，與冷卻水交換熱量。再由泵把中間介質泵入換熱單元，完成一個循環(huán)。ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機是一種現(xiàn)已存在的利用低溫余熱發(fā)電的設備。
[0010]本實用新型的工作原理:燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器I燃燒尾氣，火焰直接加熱螺旋管3，燃燒后的CO2等廢氣從排煙口 4排除。加熱螺旋管3上端連通高溫熱水管5 —端，高溫熱水管5上設置有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6、流量傳感器7和溫度傳感器8，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6的執(zhí)行機構的電控線與流量傳感器和溫度傳感器的信號線均與電控板ECU連接。流量傳感器7和溫度傳感器8檢測高溫熱水管5內的熱水流量和溫度(最低溫度控制在75°C以上)，根據(jù)所使用的發(fā)電機組9的要求設定流量和進水溫度，該參數(shù)設置于電控板ECU內，如果流量過大，則控制帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13減緩流量，反之，則加大流量。若溫度低于設定溫度，則ECU發(fā)出指令控制黃磷尾氣輸入管17上設置帶執(zhí)行機構的燃氣閥門16加大燃氣的供應量，提高水溫，反之，則減小燃氣的供應量，降低水溫，達到要求則維持不變。加入電控裝置后，就能夠提供流量穩(wěn)定和溫度適合的熱水進入到發(fā)電機組9內進行發(fā)電，保證電壓和電流的穩(wěn)定輸出。做功后的低溫熱水進入低溫熱水回流管11，重新進入到加熱螺旋管3下端，構成熱循環(huán)體系。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型利用黃磷尾氣作為熱源發(fā)電，避免了尾氣排空燃燒，浪費能量。ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機組或ORC型螺桿膨脹發(fā)電機組應用范圍廣泛，投資小，無須采用熱水汽輪機發(fā)電機組，能充分利用低品位熱源，適用條件更加廣泛，發(fā)電機組可以在變工況下運行，投資回收期短，維護簡單，操作方便。采用電控方式控制進一步提聞了能源的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1是本實用新型結構示意圖；[0013]圖1中各標號為:1_黃磷尾氣燃燒器，2-燃燒室，3-加熱螺旋管，4-排煙口，5-高溫熱水管，6-帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥，7-流量傳感器，8-溫度傳感器，9-發(fā)電機組，10-檢修閥門，11-低溫熱水回流管，12-補水管，13-帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵，14-電控線，15-空氣進口，16-帶執(zhí)行機構的燃氣閥門，17-黃磷尾氣輸入管。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0015]實施例1:如圖1所示，一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，包括黃磷尾氣燃燒器1、燃燒室2、加熱螺旋管3、排煙口 4、高溫熱水管5、發(fā)電機組9、低溫熱水回流管11、黃磷尾氣輸入管17 ;燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器1，燃燒室2內設置加熱螺旋管3，燃燒室2頂部設置排煙口 4，加熱螺旋管3上端與高溫熱水管5 —端連接、下端與低溫熱水回流管11 一端連接，高溫熱水管5另一端與發(fā)電機組9進水口連接，發(fā)電機組9出水口與溫熱水回流管11另一端連接，黃磷尾氣燃燒器I的下方設有黃磷尾氣輸入管17。
[0016]實施例2:如圖1所不,一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，包括黃磷尾氣燃燒器1、燃燒室2、加熱螺旋管3、排煙口 4、高溫熱水管5、發(fā)電機組9、低溫熱水回流管11、黃磷尾氣輸入管17 ;燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器1，燃燒室2內設置加熱螺旋管3，燃燒室2頂部設置排煙口 4，加熱螺旋管3上端與高溫熱水管5 —端連接、下端與低溫熱水回流管11 一端連接，高溫熱水管5另一端與發(fā)電機組9進水口連接，發(fā)電機組9出水口與溫熱水回流管11另一端連接，黃磷尾氣燃燒器I的下方設有黃磷尾氣輸入管17。
[0017]所述高溫熱水管5上從左到右依次設有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6、流量傳感器7和溫度傳感器8，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6的執(zhí)行機構的電控線和流量傳感器7、溫度傳感器8的信號線均與電控板E⑶連接。
[0018]實施例3:如圖1所示，一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，包括黃磷尾氣燃燒器1、燃燒室2、加熱螺旋管3、排煙口 4、高溫熱水管5、發(fā)電機組9、低溫熱水回流管11、黃磷尾氣輸入管17 ;燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器1，燃燒室2內設置加熱螺旋管3，燃燒室2頂部設置排煙口 4，加熱螺旋管3上端與高溫熱水管5 —端連接、下端與低溫熱水回流管11 一端連接，高溫熱水管5另一端與發(fā)電機組9進水口連接，發(fā)電機組9出水口與溫熱水回流管11另一端連接，黃磷尾氣燃燒器I的下方設有黃磷尾氣輸入管17。
[0019]所述高溫熱水管5上從左到右依次設有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6、流量傳感器7和溫度傳感器8，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6的執(zhí)行機構的電控線和流量傳感器7、溫度傳感器8的信號線均與電控板E⑶連接。
[0020]所述低溫熱水回流管11上從右到左依次設有檢修閥門10和補水管12，在檢修閥門10與螺旋管3下端之間串接帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13，帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13的執(zhí)行機構的電控線14與電控板E⑶連接。
[0021 ] 所述黃磷尾氣燃燒器I上設有空氣進口 15，黃磷尾氣輸入管17上設有帶執(zhí)行機構的燃氣閥門16。[0022]所述發(fā)電機組9為ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機組。
[0023]實施例4:如圖1所示，一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，包括黃磷尾氣燃燒器1、燃燒室2、加熱螺旋管3、排煙口 4、高溫熱水管5、發(fā)電機組9、低溫熱水回流管11、黃磷尾氣輸入管17 ;燃燒室2內部下方設置黃磷尾氣燃燒器1，燃燒室2內設置加熱螺旋管3，燃燒室2頂部設置排煙口 4，加熱螺旋管3上端與高溫熱水管5 —端連接、下端與低溫熱水回流管11 一端連接，高溫熱水管5另一端與發(fā)電機組9進水口連接，發(fā)電機組9出水口與溫熱水回流管11另一端連接，黃磷尾氣燃燒器I的下方設有黃磷尾氣輸入管17。
[0024]所述高溫熱水管5上從左到右依次設有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6、流量傳感器7和溫度傳感器8，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥6的執(zhí)行機構的電控線和流量傳感器
7、溫度傳感器8的信號線均與電控板E⑶連接。
[0025]所述低溫熱水回流管11上從右到左依次設有檢修閥門10和補水管12，在檢修閥門10與螺旋管3下端之間串接帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13，帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵13的執(zhí)行機構的電控線14與電控板E⑶連接。
[0026]所述黃磷尾氣燃燒器I上設有空氣進口 15，黃磷尾氣輸入管17上設有帶執(zhí)行機構的燃氣閥門16。
[0027]所述發(fā)電機組9為ORC型螺桿膨脹發(fā)電機組。
[0028]上面結合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括黃磷尾氣燃燒器(I)、燃燒室(2)、加熱螺旋管(3)、排煙口(4)、高溫熱水管(5)、發(fā)電機組(9)、低溫熱水回流管(11)、黃磷尾氣輸入管(17);燃燒室(2)內部下方設置黃磷尾氣燃燒器(1)，燃燒室(2)內設置加熱螺旋管(3)，燃燒室(2)頂部設置排煙口(4)，加熱螺旋管(3)上端與高溫熱水管(5 ) 一端連接、下端與低溫熱水回流管(11) 一端連接，高溫熱水管(5 )另一端與發(fā)電機組(9)進水口連接，發(fā)電機組(9)出水口與溫熱水回流管(11)另一端連接，黃磷尾氣燃燒器(I)的下方設有黃磷尾氣輸入管(17)。
2.根據(jù)權利要求1所述的黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫熱水管(5)上從左到右依次設有帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥(6)、流量傳感器(7 )和溫度傳感器(8 )，帶執(zhí)行機構的熱水流量控制閥(6 )的執(zhí)行機構的電控線和流量傳感器(7)、溫度傳感器(8)的信號線均與電控板E⑶連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述低溫熱水回流管(11)上從右到左依次設有檢修閥門(10)和補水管(12)，在檢修閥門(10)與螺旋管(3)下端之間串接帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵(13)，帶執(zhí)行機構的循環(huán)泵(13)的執(zhí)行機構的電控線(14)與電控板E⑶連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述黃磷尾氣燃燒器(I)上設有空氣進口( 15)，黃磷尾氣輸入管(17)上設有帶執(zhí)行機構的燃氣閥門(16 )。
5.根據(jù)權利要求1所述的黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機組(9)為ORC刮板轉子式熱機發(fā)電機組。
6.根據(jù)權利要求1所述的黃磷尾氣燃燒電控螺管循環(huán)熱水驅動發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機組(9)為ORC型螺桿膨脹發(fā)電機組。
【文檔編號】F01K27/00GK203515702SQ201320634686
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權日:2013年10月15日
【發(fā)明者】陳蜀喬 申請人:昆明理工大學