一种废气余热回收发电装置的制作方法

本实用新型涉及发电领域，尤其是涉及一种废气余热回收发电装置。

背景技术：

现有生产工艺如炼油或者冶金生产过程中，会产生大量高温废气，或者会因冷却需要使用水等介质进行冷却，从而形成大量高温气体，在没有相应回收装置时，产生的高温气体会被排出，造成大量热量损失以及污染，为了能够合理回收利用生产过程中产生的高温气体，需要设计一种余热回收发电装置。

现有技术中，技术人员对余热回收发电装置进行了设计和改进。例如，一种在中国专利文献上公开的“一种高温矿渣余热回收装置”，其公告号为cn110005494a，包括矿渣炉，所述矿渣炉的外表面固定套接有余热回收炉，所述余热回收炉的上表面固定连接有第一蒸汽管和回水管，第一蒸汽管上端固定连接有蒸汽发电箱，所述蒸汽发电箱的一端固定连接有电源箱，所述蒸汽发电项的上端固定连接有第二蒸汽管，所述第二蒸汽管固定连接有热交换箱，所述热交换箱与蓄水箱相连，该实用新型采用蒸汽发电箱与热交换箱对废热进行回收利用，但经过热交换后仍有部分热量损失，导致废热的利用率较低。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中对生产工艺中废气的余热不进行利用或利用率较低的问题，提供一种废气月回收发电装置，本实用新型能够避免生产过程中直接将废气排至大气中造成热量浪费的情况，提高了能源的利用率，并能够减少环境污染。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种废气余热回收发电装置，包括换热器和水箱，还包括用于发电的低温发电组件，

所述换热器包括用于进行蒸汽高温换热的第一换热器、用于降低蒸汽温度并增加蒸汽体积的第二换热器以及用于低温换热的第三换热器，所述第一换热器与所述第二换热器之间设有用于输送高温蒸汽的蒸汽管道，所述第三换热器与所述水箱之间设有用于向所述水箱输送水的给水管道，所述水箱与所述第一换热器之间设有用于向所述第一换热器输送水的排水管道，所述第三换热器与所述第一换热器之间设有用于向第三换热器输送高温废气的二次换热管道，

所述低温发电组件包括用于换热的有机工质蒸汽发生器、发电机、凝汽器、用于储存有机工质的储液罐以及用于将储液罐中的有机工质加压输送回有机工质蒸汽发生器的工质加压泵，所述有机工质蒸汽发生器、发电机、凝汽器、储液罐以及工质加压泵依次相连形成循环，所述第二换热器与第三换热器之间设有所述的低温发电组件，所述第二换热器与所述有机工质蒸汽发生器之间设有用于向所述有机工质蒸汽发生器输送蒸汽的输气管道，所述凝汽器与所述第三换热器之间设有冷却管道，所述水箱与所述凝汽器之间设有用于向所述凝汽器输送水的进水管道，

所述第三换热器与所述低温发电组件之间设有用于向所述低温发电组件输送高温蒸汽的返气管道，所述返气管道靠近所述低温发电组件一端设有与所述第二换热器相连通的返气支管，所述返气管道与所述返气支管的连接处设有温控阀。

第一换热器能够将废气中的余热进行换热，将废气中的热量转换成水蒸气中的热量，并通过第二换热器控制水蒸气的温度，便于通入低温发电组件中进行中低温发电，同时在第一换热器中进行一次换热后的废气仍具有大量热量，装置将一次换热后的废气通入第三换热器，对废气进行二次换热，从而增大了废气中热量的利用率。第三换热器中吸收热量后的水蒸气通过管道返回低温发电组件中进行发电，管道中存在温控阀，若蒸汽温度高于低温发电组件所需蒸汽的温度范围，温控阀会控制关闭通向低温发电组件的管道，并打开通向第二换热器的管道，对蒸汽温度进行控制再加以利用，同时第三换热器中还设有废气处理装置，能够对换热后的废气进行处理，避免造成污染，本实用新型通过多个循环系统，大大提高了对废气中余热的利用率，同时能够减少对环境的污染。

作为优选，所述第一换热器的输入口设有用于增大废气流向第一换热器的速度的风扇。风扇能够增加废气的流动速度，对第一换热器中的换热作用起到加速作用，同时能给一次换热后的废气进入第三换热器时提供一定初始速度，使二次换热正常进行。

作为优选，所述返气管道靠近所述第三换热器的一端设有用于增大蒸汽流向低温发电组件或第二换热器的压强的增压泵。第三换热器换热后的蒸汽压强与第二换热器或者低温发电组件中所需蒸汽的压强不同，能够通过增压泵对换热后的蒸汽的压强进行调整，便于热循环的进行。

作为优选，所述排水管道靠近水箱一端设有控制阀门。能够通过控制阀门控制水箱中水的流动，在装置工作状态时，打开控制阀门使水箱中的水进入换热器中进行工作，在装置不工作时关闭控制阀门，阻止水流进换热器中。

作为优选，所述蒸汽管道的外侧面包覆有保温材料。蒸汽管道与第一换热器和第二换热器相连，第一换热器中换热生成的蒸汽温度远高于大气温度，通过管道时会将热量散发到大气中，蒸汽管道外侧面包覆保温材料能够有效降低蒸汽通过管道时热量的散发，增大热量的利用率。

作为优选，所述第三换热器设有用于处理废气的废气处理装置。第三换热器中的废气处理装置能够将换热后的废气进行回收处理，避免废气直接排到大气中造成环境的污染。

作为优选，所述第二换热器与所述有机工质蒸汽发生器之间设有温压一体化传感器。通过温压一体化传感器能够观测第二换热器输入到有机工质蒸汽发生器中蒸汽的温度和压强是否符合该装置的要求，在蒸汽温度和压强不符时能够及时观察出并及时停止工作，能够有效避免废气余热回收发电装置损坏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型解决了现有技术中废气直接排至大气中造成热量浪费与环境污染的问题，具有能源利用率高以及避免环境污染的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明如下：1、水箱；2、第一换热器；3、第二换热器；4、第三换热器；5、蒸汽管道；6、给水管道；7、排水管道；8、二次换热管道；9、有机工质蒸汽发生器；10、发电机；11、凝汽器；12、储液罐；13、工质加压泵；14、输气管道；15、冷却管道；16、进水管道；17、返气管道；18、返气支管；19、温控阀；20、风扇；21、增压泵；22、控制阀门；23、废气处理装置；24、温压一体化传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

如图所示，一种废气余热回收发电装置，包括换热器和水箱1，还包括用于发电的低温发电组件。

所述换热器包括用于进行蒸汽高温换热的第一换热器2、用于降低蒸汽温度并增加蒸汽体积的第二换热器3以及用于低温换热的第三换热器4，所述第一换热器2的输入口设有用于增大废气流向第一换热器2的速度的风扇20。所述第一换热器2与所述第二换热器3之间设有用于输送高温蒸汽的蒸汽管道5，所述蒸汽管道5的外侧面包覆有保温材料。所述第三换热器4与所述水箱1之间设有用于向所述水箱1输送水的给水管道6，所述水箱1与所述第一换热器2之间设有用于向所述第一换热器2输送水的排水管道7，所述排水管道7靠近水箱1一端设有控制阀门22。所述第三换热器4与所述第一换热器2之间设有用于向第三换热器4输送高温废气的二次换热管道8，所述第三换热器4设有用于处理废气的废气处理装置23。

所述低温发电组件包括用于换热的有机工质蒸汽发生器9、发电机10、凝汽器11、用于储存有机工质的储液罐12以及用于将储液罐12中的有机工质加压输送回有机工质蒸汽发生器9的工质加压泵13，所述有机工质蒸汽发生器9、发电机10、凝汽器11、储液罐12以及工质加压泵13依次相连形成循环，所述第二换热器3与第三换热器4之间设有所述的低温发电组件，所述第二换热器3与所述有机工质蒸汽发生器9之间设有用于向所述有机工质蒸汽发生器9输送蒸汽的输气管道14，所述第二换热器3与所述有机工质蒸汽发生器9之间设有温压一体化传感器24。所述凝汽器11与所述第三换热器4之间设有冷却管道15，所述水箱1与所述凝汽器11之间设有用于向所述凝汽器11输送水的进水管道16，

所述第三换热器4与所述低温发电组件之间设有用于向所述低温发电组件输送高温蒸汽的返气管道17，所述返气管道17靠近所述第三换热器4的一端设有用于增大蒸汽流向低温发电组件或第二换热器3的速度的增压泵21。所述返气管道17靠近所述低温发电组件一端设有与所述第二换热器3相连通的返气支管18，所述返气管道17与所述返气支管18的连接处设有温控阀19。

工作原理：第一换热器2能够将废气中的余热进行换热，将废气中的热量转换成水蒸气中的热量，并通过第二换热器3控制水蒸气的温度，便于通入低温发电组件中进行中低温发电，同时在第一换热器2中进行一次换热后的废气仍具有大量热量，装置将一次换热后的废气通入第三换热器4，对废气进行二次换热，从而增大了废气中热量的利用率。第三换热器4中吸收热量后的水蒸气通过管道返回低温发电组件中进行发电，管道中存在温控阀19，若蒸汽温度高于低温发电组件所需蒸汽的温度范围，温控阀19会控制关闭通向低温发电组件的管道，并打开通向第二换热器3的管道，对蒸汽温度进行控制再加以利用，同时第三换热器4中还设有废气处理装置23，能够对换热后的废气进行处理，避免造成污染，本实用新型通过多个循环系统，大大提高了对废气中余热的利用率，同时能够减少对环境的污染。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。