[发明专利]一种带压工业尾气的能量利用方式

说明书

技术领域：

本发明涉及一种对带压工业尾气的压力能进行回收利用的方式。

背景技术：

一种带压工业尾气的能量利用方式是使用透平机，利用带压气体的膨胀过程，驱动透平机运转，带动发电机或增压机。一般大于0.4MPa的工业尾气放空，其能量都可以通过透平机进行回收；对于较低压力的工业尾气通过透平进行能量回收的条件往往要求尾气有较高的温度、集中排放的较大的流量并配以大规模高成本的建设，才能达到较高的利用效率；但是对于更低压力的工业尾气放空，比如0.1MPa以下压力的工业尾气放空，透平机就难以发挥作用。一方面效率过低，再一个建设成本过于高昂。

同时，在现代工业生产中，机电水泵几乎是无处不在，而机电水泵的运转不可避免的会产生机械损耗，根据统计，工业水泵的平均运转效率在40％到60％之间。大量全天候使用的机电水泵损耗着大量的电能。

发明内容：

本发明为带压工业尾气能量回收利用提供了一种灵活而高效的方法，利用带压工业尾气的压力能驱动气压压水机，可以扬水到高处，以替代现用的电动水泵或用于蓄水发电。具体方案是：

所述的带压工业尾气的能量利用方式，其特征是在需要扬水到高处的地方设置气压压水机，并通过管道连接气压压水机的进气口和排放带压工业尾气设备的排气口。

所述的带压工业尾气的能量利用方式，特征是在连接工业尾气排气口与气压压水机中间的管道上设置有稳压或旁路装置，并设置配气装置。

所述气压压水机，为容积式结构，原理是直接利用气压压力把容积空间内的水实现扬程。气压压水机设有进气阀、排气阀、进水止回阀、带止回阀的排水管，其进气阀和排气阀，有时候设置成一体结构，如进排气阀或配气阀。对于单筒式气压压水机，当气压压水机容积空间内充满水时，进气装置打开，带压气体进入，把水压向高处。水被压完后，进气装置关闭同时排气装置打开，压缩空气排向外界，然后在外界压力下，自动进水，水满后继续压水到高处。双筒或多筒式气压压水机是对两个或两个以上的单筒气压压水机的排水管进行并联连接，并使进排气的阀门配合运行，以解决压水到高处过程中的脉冲问题。

气压压水机没有复杂的动力机械运动，且工作压力低。经过测试，有气压压水机，哪怕供气压力为0.01MPA，也可以稳定实现扬水。

所述的排放带压工业尾气的设备包括带压工业尾气的产生、检测、治理或做其他利用的设施设备等。

在连接工业尾气排气口与气压压水机中间的管道上设置有稳压或旁路装置，并设置配气装置。为缓解气压压水机运行而可能出现的气压压力波动，有些条件要求应当能够在一定状况下防止压力方向变化而导致气体和液体回流，当暂时停止使用气压压水机时为避免对前后设备运行构成影响应通过旁路疏导气流等，因此这里设置的稳压或旁路装置，可以包括节流、调压、稳压、放空、止回、旁通、换向、切换、关断等相应装置及管路。限量扬水需要定量用气、多套气压压水机并联气体管道或或对富余气体做其他方式利用等，因而需要对尾气进行分流配气，因此这里设置的配气装置可以包括配气、分流、调节、多路等相应装置。所述的配气、旁路和稳压装置有时候可以设置成一体式结构。

如果工业尾气内含有过多的固体颗粒或液态物质，应设置净化装置，将工业尾气进行充分净化，去除尾气内的固态颗粒或液态物质，以避免阻塞管道或影响气压压水机的运转。

工业尾气的压力能回收利用后，应当在气压压水机的排气阀后面设置排气管道及相应设施，将尾气排放到安全的地方或对已释放压力能的尾气做其他回收，比如吸附、燃烧、供热或进一步治理等。有时候，对气压压水机排出的尾气所做的进一步利用或吸收处理，需要这部分尾气仍具有一定压力，那么第一级的气压压水机应置于相应深度的水下，使得尾气作为动力把水实现一定扬程后，有一定深度的水在进入气压压水机的时候，可以有足够压力把工业尾气压向下一利用工艺装置中；而其他各级水泵，其进水管和排水管则均可以正常连接。但是由于对工业尾气实际利用的压力已经减小，应当设置足够多级的气压压水机，以确保多级水泵的扬程和流量能够实现。