[实用新型]碳/碳复合材料制备废气再利用燃气－蒸汽联合发电系统

说明书

本实用新型涉及废气再利用技术领域，尤其是一种碳/碳复合材料制备废气再利用燃气－蒸汽联合发电系统，CVD设备的高温排气口与余热锅炉进气口一相连，余热锅炉其中一个余热腔室设置进气口一、出气口和蒸汽出口一，另一个余热腔室设置进气口二、排气烟筒和蒸汽出口二，出气口与燃气轮机进气口相连，燃气轮机与发电机一相连，燃气轮机的排气口与进气口二相连，蒸汽出口一和蒸汽出口二分别与汽轮机的进气口相连，汽轮机与发电机二相连，一方面减少高温废气处理的设备投入，另一方面充分利用高温气体的温度和可燃性，高温废气热量被余热锅炉充分吸收后，再作为燃气轮机的燃料，而燃气轮机燃烧产生的高温烟气也会引入余热锅炉，能量再次被利用。

技术领域

本实用新型涉及废气再利用技术领域，尤其是一种碳/碳复合材料制备废气再利用燃气－蒸汽联合发电系统。

背景技术

化学气相沉积（CVD）技术是制备高性能碳/碳复合材料的主要技术方法之一，在生产过程中需要将大量的天然气（主要成分为甲烷）、丙烷或丙烯等碳氢气体通入沉积室，在850~1150°C进行高温裂解，生成的热解碳附着在利用碳纤维编织的预制体，从而形成碳/碳复合材料构件。在这个裂解过程，会产生大量的废气，这些废气中主要包括氢气，以及部分没有参与反应的甲烷、丙烷等气体。以单台CVD生产炉为例，每小时可以产出的氢气和甲烷混合气体约70m³，即每天的产气量约1680 m³，约140.2kg。目前通常利用外燃式火炬对废气进行燃烧处理，造成一定的资源浪费。此外由于化学气相沉积的高温环境，排出的废气所携带的热量较多，目前通常利用冷却水予以降温后处理，造成巨大的能源浪费。

实用新型内容

为了克服现有的碳/碳复合材料制备产生废气未加以利用的不足，本实用新型提供了一种碳/碳复合材料制备废气再利用燃气－蒸汽联合发电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳/碳复合材料制备废气再利用燃气－蒸汽联合发电系统， CVD设备的高温排气口与余热锅炉的进气口一相连，所述余热锅炉包含两个独立的余热腔室，其中一个余热腔室设置进气口一、出气口和蒸汽出口一，另一个余热腔室设置进气口二、排气烟筒和蒸汽出口二，所述出气口与燃气轮机的进气口相连，所述燃气轮机的输出轴与发电机一相连，所述燃气轮机的排气口与进气口二相连，所述蒸汽出口一和蒸汽出口二分别与汽轮机的进气口相连，所述汽轮机的输出轴与发电机二相连。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述燃气轮机的输出轴通过减速器一与发电机一相连。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述汽轮机的输出轴通过减速器二与发电机二相连。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述汽轮机的排汽口与凝汽器相连，所述凝汽器一端与冷却结构相连，另一端通过凝结水泵与余热锅炉相连。凝汽器将汽轮机的排出的水汽收集起来，由冷却结构冷凝成水，通过凝结水泵输送至余热锅炉，从而为余热锅炉内部元件降温。起到节约资源，提高系统集成性的效果。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述冷却结构为冷却塔和循环水泵。冷却效果好。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述余热锅炉的出气口处设置有焦油过滤器。设置前置焦油过滤器，保证系统寿命。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述燃气轮机包含压气机、燃烧器和燃气机，所述压气机设置空气进气口，所述压气机与燃烧器相连，所述燃烧器的出气口与燃烧器相连。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述减速器一两端均设置联轴器。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述减速器二两端均设置联轴器。