一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法及装置与流程

本发明涉及工业循环水余热领域，具体涉及一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法及装置。

背景技术：

1、工业循环水普遍存在于各类高耗能企业中，其主要功能是给设备降温，以满足各类设备对工艺温度的需求，工业循环水把设备内部多余的热量导出来，通过冷却塔(或凉水塔)排放到大气中，以确保设备的正常运转。

2、工业循环水通常温度较低(40-70℃)，流量巨大，大量的水蒸气排放，会导致环境温度上升、水资源浪费和用水成本提高，这成了所有高耗能企业的痛点。

3、工业循环水余热再利用一直是企业关心的热点内容，由于循环水的温度低、流量大、常年运行，利用其采暖、制冷(热泵空调)均受到运行条件的限制，无法大规模普及，现有的热电转换技术(orc低温发电)无法在这么低温度下实现热电转化，因此，工业循环水余热利用成了企业的一大难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法及装置，以解决以上问题。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明实施例的一方面，提供本发明提供一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法，包括如下步骤：

4、提供封闭压力罐，所述封闭压力罐内形成有密闭腔体，且所述密闭腔体中容纳有具有一定温度的水；

5、向所述密闭腔体内注入二氧化碳压缩气体，通过所述二氧化碳压缩气体吸收所述密闭腔体内的水的热量后进行膨胀；

6、当检测到所述密闭腔体内的压力达到预定压力时，向外释放所述密闭腔体内水与二氧化碳混合物，并通过所述水与二氧化碳混合物的冲击作用进行发电。

7、在一些实施例中，所述密闭腔体内的水的水温可调。

8、在一些实施例中，通过工业循环水与所述密闭腔体内的水进行换热来调节所述密闭腔体内的水的温度。

9、在一些实施例中，所述密闭腔体内的水为具有预设温度的热水。

10、在一些实施例中，所述密闭腔体内的水是被循环利用的。

11、在一些实施例中，所述二氧化碳压缩气体是被循环利用的。

12、本实施例还提供一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的装置，包括：封闭压力罐，所述封闭压力罐内形成有密闭腔体，且所述密闭腔体中容纳有具有一定温度的水，所述封闭压力罐上开设有进气口和出水口；所述进气口用于导入二氧化碳压缩气体，其中，通过所述二氧化碳压缩气体吸收所述密闭腔体内的水的热量后进行膨胀；当检测到所述密闭腔体内的压力达到预定压力时，通过所述出水口向外释放所述密闭腔体内水与二氧化碳混合物，其中，在所述出水口安装有水轮机，所述水轮机连接发电机，通过所述水与二氧化碳混合物的冲击作用带动水轮机转动从而驱使所述发电机进行发电。

13、在一些实施例中，还包括封闭水箱，封闭水箱的进水口与所述封闭压力罐的出水口连接，所述封闭水箱的出水口与所述封闭压力罐的进水口连接，所述封闭水箱的出气口与所述封闭压力罐的进气口连接，其中，所述水轮机串接在所述封闭压力罐的出水口与所述封闭水箱的进水口之间，所述封闭压力罐的进水口和所述封闭水箱的出水口之间还串接有给水泵，所述封闭水箱的出气口与所述封闭压力罐的进气口之间还串接有二氧化碳气体压缩机。

14、在一些实施例中，所述封闭水箱的出水口与所述封闭压力罐的进水口之间还串接有换热器，所述换热器供工业循环水管路穿过，所述换热器用于实现工业循环水与流入到所述密闭腔体内的水之间的换热。

15、在一些实施例中，所述封闭压力罐的数量为多个，且多个所述封闭压力罐呈并联模式。

16、本发明提供的这种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法具有如下特点：

17、(1)可以实现40-70℃范围的工业循环水余热发电，可按照客户温度要求取热。

18、(2)可根据用户循环水系统参数(进出水温度、流量和水质)配置相应数量的换热器组、泄压罐组数量，以及与之配套的水轮机及发电机数量，实现整个循环水管网的余热进行发电。

技术特征：

1.一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密闭腔体内的水的水温可调。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过工业循环水与所述密闭腔体内的水进行换热来调节所述密闭腔体内的水的温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密闭腔体内的水为具有预设温度的热水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密闭腔体内的水是被循环利用的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳压缩气体是被循环利用的。

7.一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的装置，其特征在于，包括：封闭压力罐，所述封闭压力罐内形成有密闭腔体，且所述密闭腔体中容纳有具有一定温度的水，所述封闭压力罐上开设有进气口和出水口；所述进气口用于导入二氧化碳压缩气体，其中，通过所述二氧化碳压缩气体吸收所述密闭腔体内的水的热量后进行膨胀；当检测到所述密闭腔体内的压力达到预定压力时，通过所述出水口向外释放所述密闭腔体内水与二氧化碳混合物，其中，在所述出水口安装有水轮机，所述水轮机连接发电机，通过所述水与二氧化碳混合物的冲击作用带动水轮机转动从而驱使所述发电机进行发电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括封闭水箱，封闭水箱的进水口与所述封闭压力罐的出水口连接，所述封闭水箱的出水口与所述封闭压力罐的进水口连接，所述封闭水箱的出气口与所述封闭压力罐的进气口连接，其中，所述水轮机串接在所述封闭压力罐的出水口与所述封闭水箱的进水口之间，所述封闭压力罐的进水口和所述封闭水箱的出水口之间还串接有给水泵，所述封闭水箱的出气口与所述封闭压力罐的进气口之间还串接有二氧化碳气体压缩机。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述封闭水箱的出水口与所述封闭压力罐的进水口之间还串接有换热器，所述换热器供工业循环水管路穿过，所述换热器用于实现工业循环水与流入到所述密闭腔体内的水之间的换热。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述封闭压力罐的数量为多个，且多个所述封闭压力罐呈并联模式。

技术总结
本发明提供一种采用二氧化碳和水解决工业循环水余热发电的方法，涉及工业循环水余热领域,包括如下步骤：提供封闭压力罐，该封闭压力罐内形成有密闭腔体，且该密闭腔体中容纳有具有一定温度的水；向该密闭腔体内注入二氧化碳压缩气体，通过该二氧化碳压缩气体吸收该密闭腔体内的水的热量后进行膨胀；当检测到该密闭腔体内的压力达到预定压力时，向外释放该密闭腔体内水与二氧化碳混合物，并通过该水与二氧化碳混合物的冲击作用进行发电。

技术研发人员：毛彬
受保护的技术使用者：东莞普杰技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5