[实用新型]一种新型高温高含水烟气能量直接转换系统

说明书

本实用新型属于烟气能量转换技术领域，具体涉及一种新型高温高含水烟气能量直接转换系统，可应用于石油化工、环保等领域，特别适用于高含水工业废渣、市政污泥、生物质等可燃烧的原料焚烧处理装置中。本实用新型所述新型高温高含水烟气能量直接转换系统包括高温加压高含水烟气发生装置、烟气净化装置、动能回收装置和动能转化装置；所述高温加压高含水烟气发生装置与烟气净化装置连接，所述烟气净化装置与动能回收装置连接，所述动能回收装置同轴驱动动能转化装置。本实用新型系统投资成本低，能量回收效率高，生产用能耗节约明显，系统装置设备的维护简单，经济可行。

技术领域

本实用新型属于烟气能量转换技术领域，具体涉及一种新型高温高含水烟气能量直接转换系统，可应用于石油化工、环保等领域，特别适用于高含水工业废渣、市政污泥、生物质等可燃烧的原料焚烧处理装置中。

背景技术

随着国家工业生产和环保产业的进一步发展，在满足原有工业生产的基础上，进一步加紧生产过程中的高温介质的能量回收直接再回用于自身的生产环节，实现高效率的节能减排，降低生产运行和管理成本显得尤为重要。随着国家对固废政策的进一步加紧，环保方面固废焚烧处置和能量回收越发被重视起来，焚烧工程项目也会在全国各大小城市开展起来。由于焚烧原料的热值不高，且大部分状况原料含水率高，导致焚烧处置技术的运行成本大大提高。现有工业高温烟气都采用余热锅炉回收其热量，转化为热水或者蒸汽，热水和蒸汽在现有工业生产单位中普遍是富裕或者季节性结余的，实际利用效率不高，导致热量转化经济价值不高，甚至回收后的热水或蒸汽没有利用高温排放会带来额外的处理费用。另外，对于余热锅炉中热量的利用价值不高，也会带来锅炉燃料的使用量增加，导致运行费用也相应提高。因此，高效回收高温高含水率烟气中能量，转化成生产/生活过程中所需能量消耗或动力消耗，降低系统对外能量的输入消耗，减少生产/生活的运行成本，是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型高温高含水烟气能量直接转换系统。本实用新型系统特别适用于高含水工业废渣、生活垃圾、污泥、生物质(如农业生产的稻草、秸秆等，林业生产和木材加工产生的木屑等，城市绿化管理种植、修剪产生的绿植、绿草等)等可燃烧的原料焚烧处理过程中。

本实用新型的实现过程如下：

一种新型高温高含水烟气能量直接转换系统，包括高温加压高含水烟气发生装置、烟气净化装置、动能回收装置和动能转化装置；所述高温加压高含水烟气发生装置与烟气净化装置连接，所述烟气净化装置与动能回收装置连接，所述动能回收装置同轴驱动动能转化装置；原料经过高温加压高含水烟气发生装置后产生高温加压高含水烟气，然后经烟气净化装置后，洁净的高温加压高含水烟气驱动动能回收装置产生机械能，动能回收装置同轴带动动能转化装置将机械能转化为其他能。

进一步，所述高温加压高含水烟气发生装置为焚烧装置，所述焚烧装置为能够产生高温加压高含水烟气的焚烧装置；所述烟气净化装置为能够净化烟气的烟气净化装置；所述高温加压高含水烟气的温度不低于500℃，压力不低于50kPa，含水率不低于10％。

进一步，所述高温加压高含水烟气发生装置与烟气净化装置还可以为两者集成为一体的加压流化床含油污泥焚烧系统；所述高温加压高含水烟气的温度不低于500℃，压力不低于50kPa，含水率不低于10％。

进一步，所述动能回收装置为烟气轮机、涡轮机、透平机中任意之一。

进一步，所述动能转化装置为空气压缩机或发电装置；所述空气压缩机产生气体压力能，将空气转化成压缩空气；所述发电装置产生电能，所述发电装置与用电装置连接，为用电装置供电。

进一步，所述空气压缩机与压缩空气缓存系统连接，所述压缩空气缓存系统分别与高温加压高含水烟气发生装置、系统用仪表连接；空气压缩机将产生的压缩空气输送到压缩空气缓存系统，压缩空气缓存系统将压缩空气分别输送到高温加压高含水烟气发生装置用于燃烧所需、输送到系统用仪表用于仪表所需，所述压缩空气缓存系统为缓存罐。