[实用新型]一种烟气余热高效回收发电装置

说明书

本实用新型涉及一种烟气余热高效回收发电装置，属于烟气余热回收的技术领域，其包括烟囱以及位于烟囱下部的烟气管道，烟囱设置有进烟口，烟气管道通过进烟口与烟囱连通；进烟口的位置设置有风力发电组件，风力发电组件包括位于烟气管道内的第一风力涡轮机和位于烟囱内与第一风力涡轮机连接的发电机；烟囱的上部设置有烟气‑水换热器，烟气‑水换热器设置有第一进水口和第一出水口。本实用新型通过烟囱效应使得烟气上升的过程中带动第一风力涡轮机转动从而进行风力发电，并利用烟囱上部的烟气‑水换热器进行剩余烟气余热的回收，具有余热回收高效、降低热能散失的效果。

技术领域

本实用新型涉及烟气余热回收的技术领域，尤其是涉及一种烟气余热高效回收发电装置。

背景技术

随着城市的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾的产生量大幅度增加，我国城市垃圾年产生量已达1.5亿吨，并每年以8％～10％速度递增。在我国得到广泛应用的城市垃圾处理、处置技术主要有卫生填埋、焚烧和堆肥，其中最主要的是卫生填埋技术，但随着城市规模的扩大、城市人口的增加，我国土地资源日益紧张，很多城市很难找到适宜的填埋场地，采用垃圾焚烧处理方式的比例越来越高。垃圾焚烧既可以达到无害化的目的，同时又能获得能源，如果垃圾发热量Q^y_d，按5000kJ/kg来计算，1.5亿吨的垃圾可折合标煤约2559亿吨。垃圾在焚烧过程中，由于高温热分解、氧化的作用，燃烧物及其产物的体积和粒度减小，其中的不可燃物大部分滞留在炉排上以炉渣的形式排出，一小部分质小体轻的物质在气流携带及热泳力作用下，与焚烧产生的高温气体一起在炉膛内上升，经过热交换后从锅炉出口排出，形成含有颗粒物即飞灰的烟气流。由于烟气中带有大量热量，通常会对烟气余热进行回收。

现有的烟气余热回收后的处理方式主要有余热直接利用、余热发电和热电联供，其中余热转化为电力后能够带来稳定的收益，使过去单纯的公益性垃圾处理设施转变为盈利型处理设施，并且节能环保。授权公告号为CN205279769U的中国实用新型专利公开了一种烟气余热发电装置，包括烟囱，发电装置和烟气加热装置，在烟囱下部侧壁开有两个同轴、对称的两个进烟口；在两个进烟口上，各设有水平进烟管；发电装置包括两个空气涡轮机和一个发电机，其空气涡轮机设置在水平进烟管内，发电机联接在两个空气涡轮机之间；加热装置设置在发电装置上方的烟囱内。

该现有技术利用烟囱效应，通过烟囱中的加热器，使烟囱产生负压，烟囱底部的对称设置进气管道内安装同轴风力涡轮机，涡轮机驱动发电机发电。但是上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然在发电的过程中部分烟气余热的热能转化成了电能，但还存在部分热能随空气排出到烟囱外，余热利用效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种烟气余热高效回收发电装置，本实用新型通过烟囱效应使得烟气上升的过程中带动第一风力涡轮机转动从而进行风力发电，并利用烟囱上部的烟气-水换热器进行剩余烟气余热的回收，具有余热回收高效、降低热能散失的效果，并通过烟气-水换热器使烟气的温度大幅降低，在烟囱内部短距离即可达到较大的热压差，加速烟气的流动和风力涡轮机转动，提高发电效率。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种烟气余热高效回收发电装置，包括烟囱以及位于烟囱下部的烟气管道，所述烟囱设置有进烟口，所述烟气管道通过进烟口与烟囱连通；所述进烟口的位置设置有风力发电组件，所述风力发电组件包括位于烟气管道内的第一风力涡轮机和位于烟囱内与第一风力涡轮机连接的发电机；所述烟囱的上部设置有烟气-水换热器，所述烟气-水换热器设置有第一进水口和第一出水口。

通过采用上述技术方案，在烟囱效应的作用下，烟囱下部的高温烟气向上部流动，从而带动烟气管道内的第一风力涡轮机转动，驱动发电机发电；在烟气-水换热器的作用下，通过烟气-水换热器的烟气的温度迅速下降，使得在烟囱内烟气-水换热器与第一风力涡轮机之间产生较大的热压差，驱使第一风力涡轮机的快速转动，从而提高了发电机的发电效率。