[发明专利]废水余热发电方法与发电装置

权利要求书

1.一种废水余热发电方法，它的具体步骤是：

(1)利用一种加热方法，将环境空气加热成热空气；(2)热空气从烟囱状的热风塔的底部进入热风塔，由于热风塔内的热空气比热风塔外的环境大气密度小，产生向上的压力差推动热风塔内的热空气上升，形成向上流动的的热气流；(3)热气流流经热风塔内的空气涡轮机时，推动空气涡轮机旋转；(4)空气涡轮机通过机械传动机构，带动热风塔外的发电机发电；(5)发电机发出电流，通过发电控制柜，向外对用户供给电力，其特征在于：所说的一种加热方法是利用热废水将环境空气加热成热空气，具体过程是：利用水泵从废水池中抽取热废水，热废水进入废水-空气换热器，从环境进入的空气被废水加热，成为热空气。

2.一种废水余热发电装置，它的结构包括：热风塔、空气涡轮机、机电转换机构、发电控制柜，其特征在于：它的结构还包括：废水池、水泵、废水-空气换热器；水泵从废水池中吸取中高温废水，通过管路将中高温废水送往废水-空气换热器，在废水-空气换热器中，废热水与从环境流入的空气进行换热，然后，热空气离开换热器进入热风塔，塔内热空气上升，推动空气涡轮机，带动传动装置和发电机，向用户供电。

3.按照权利要求2所述的废水余热发电装置，其特征在于：所述废水-空气换热器，它是喷淋式接触换热器，外形为卧式的长方形的箱体，它的具体结构包括：废水进口、空气进口、淋水室、废水室、箱体、淋水板、热空气出口、废水出口、底座；来自废水池的中高温废水，从箱体一端上部的废水进口进入换热器上部的的废水室，环境空气从箱体一端的宽大的空气进口水平的流入淋水室，淋水室位于箱体中的水平的淋水板以下，占据箱体的绝大部分空间，废水室位于箱体中的水平的淋水板以上，占据箱体的一小部分空间，进入换热器的空气被废水加热后形成热空气，热空气从箱体另一端的宽大的热空气出口水平的流出，进入换热器的中高温废水放热降温后，变成低温废水，低温废水从箱体底部的废水出口流出，整个换热器由底座支撑。

4.按照权利要求2所述的废水余热发电装置，其特征在于：所述热风塔，它的外形为高大的烟囱，它的结构包括：筒体、外壁、真空空间、内壁、真空口、风道、基座、地下风道；热风塔的直立的圆形筒体粗大，内径可达10米以上；热空气在筒体内从下向上流动，筒体流动截面通常为圆形等截面，筒体的筒壁由金属制成，通常是碳钢，它由外壁、真空空间和内壁等三层组成；外壁较厚，承担了筒体的主要强度要求，内壁较薄，它与外壁之间是真空空间，在筒体外壁上有一个真空口，真空口外接一个真空泵，将真空空间中的空气抽出，杜绝内外壁之间的对流换热；筒体内是风道，筒体底部坐落在基座上，基座用厚钢板制作，中间有一个圆孔，它的孔径比筒体内径稍小，基座固定在水泥基础中，基座以下连接地下风道； 热空气首先通过进气口，进入地下风道，再进入热风塔的筒体内的风道向上流动，最后通过热风塔顶端的出口排到大气。

5.按照权利要求2所述的废水余热发电装置，其特征在于：所述空气涡轮机，它由轮毂、销孔、涡轮叶片组成；在轮毂上有一个销孔，利用销钉，通过销孔，将轮毂固定于涡轮轴上，在轮毂的圆周，均匀对称布置4个涡轮叶片，涡轮叶片为扭曲的翼型直叶片，涡轮叶片包括；蒙皮、主梁、填充材料，轮毂用碳钢制作，涡轮叶片的蒙皮用玻纤复合材料制作，主梁用轻金属合金制作，蒙皮内部空间的填充材料为聚氯乙烯泡沫。

6.按照权利要求2所述的废水余热发电装置，其特征在于：所述机电转换机构，它的结构包括：设置在热风塔内风道中的换向器、传动轴、托架、设在热风塔外连接传动轴末端的齿轮增速器、交流发电机；热风塔内风道中的换向器，它由向上伸出的输入轴、齿轮箱和水平伸出的输出轴组成，向上伸出的输入轴的轴头，向上插入并固定于空气涡轮机的轮毂的轴孔内，齿轮箱内部是一对锥齿轮，它完成从垂直输入到水平输出的能量传递的方向转换，托架的两端固定在热风塔的内壁上，换向器固定在托架的中部上表面，从热风塔内到热风塔外水平伸出的输出轴与增速机连接，增速机输出端连接发电机，发电机是交流发电机。

7.按照权利要求2所述的废水余热发电装置，其特征在于：所述输电控制柜，它的结构包括：整流器、控制器、蓄电池、逆变器、输出线路；交流发电机产生的交流电进入输电控制柜的整流器，由交流电变为直流电；整流器输出直流电进入控制器，控制器要选择如下决定之一：直流电全部送往逆变器，或直流电部分送往逆变器，部分对蓄电池充电，或蓄电池对逆变器供电，或直流电对蓄电池充电；送往逆变器的电流，通过输出线路，向用户输出交流电。