耦合发电装置的制作方法

1.本发明涉及发电技术领域，具体地，涉及一种耦合发电装置。

背景技术：

2.随着人类社会的发展，对环保及绿能源的要求越来越高，为促进碳达峰及碳减排的实现，需更环保、更稳定地处理生活水厂的污泥以及石油开采所产生的油基岩屑。然而，相关技术中的油基岩屑和污泥的处理方式单一，资源利用率低。

技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种耦合发电装置，该耦合发电装置具有油基岩屑和污泥的处理途径更多以及资源利用率更高的优点。
4.根据本发明实施例的耦合发电装置包括给煤装置、第一管道、磨煤机、干燥装置和第二管道，所述给煤装置和所述磨煤机通过所述第一管道相连；所述干燥装置用于承接和干化废弃物料，所述干燥装置通过所述第二管道和所述第一管道相连，以便于所述干燥装置通过所述第二管道向所述第一管道输送废弃物料。
5.根据本发明实施例的耦合发电装置，废旧物料(污泥和/油基岩屑)充当了锅炉发电用的燃料，由此，耦合发电装置实现了污泥和/或油基岩屑的多途径处理，即可以采用传统技术中的“干法旋窑-建材利用”的方式来处理污泥和/或油基岩屑，也可以采用耦合发电装置来处理污泥和/或油基岩屑。
6.另外，污泥和/或油基岩屑与煤的混合物用于燃烧生电，在一定程度上利用了污泥和/或油基岩屑的热值，降低了发电煤耗，提高了污泥和油基岩屑的资源利用率。
7.在一些实施例中，所述第一管道周壁设有第一接口，所述第二管道的第一端和所述第一接口相连，所述第二管道的第二端和所述干燥装置的出口相连，所述第二管道的第二端高于所述第二管道的第一端。
8.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括污泥斗，所述污泥斗的底部与所述干燥装置的进口相连。
9.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括第三管道、冷风管道和热风管道，所述第三管道的第一端和所述干燥装置相连，所述冷风管道和所述热风管道并联于所述第三管道的第二端，所述冷风管道安装有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述冷风管道和所述第三管道的流体流通的通断，所述热风管道安装有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述热风管道和所述第三管道的流体流通的通断。
10.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括第四管道，所述第四管道的第一端和所述磨煤机的底部相连，所述冷风管道和所述热风管道并联于所述第四管道的第二端，所述冷风管道安装有第三阀门，所述第三阀门用于控制所述冷风管道和所述第四管道的流体流通的通断，所述热风管道安装有第四阀门，所述第四阀门用于控制所述热风管道和所述
第四管道的流体流通的通断，所述耦合发电装置还包括一次风管道，所述一次风管道的第一端和所述磨煤机相连，所述一次风管道的第二端和锅炉燃烧器相连。
11.在一些实施例中，所述冷风管道包括第一主管道和第一支管道，所述热风管道包括第二主管道和第二支管道，所述第一主管道和所述第二主管道的第一端并联于所述第四管道的第二端，所述第一支管道和所述第二支管道的第一端并联于所述第三管道的第二端，所述第一主管道的周壁设有第三接口，所述第三接口和所述第一支管道的第二端相连，所述第二主管道的周壁设有第四接口，所述第四接口和所述第二支管道的第二端相连；所述第一阀门设于所述第一支管道，所述第二阀门设于所述第二支管道，所述第三阀门设于所述第一主管道并位于所述第三接口的下游，所述第四阀门设于所述第二主管道并位于所述第四接口的下游。
12.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括空预器和第一风机，所述空预器串接在所述第二主管道上，所述第一风机串接于所述第一主管道和所述第二主管道的上游。
13.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括密闭管道，所述密闭管道的第一端和所述干燥装置或所述第二管道连通，所述密闭管道的第二端和所述第一风机的进风口连通。
14.在一些实施例中，所述给煤装置包括煤斗和给煤机，所述煤斗底部和所述给煤机的进口相连，所述给煤机的出口和所述第一管道相连。
15.在一些实施例中，所述耦合发电装置还包括第二风机，所述第二风机安装于所述给煤机并与所述第一管道连通。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例的耦合发电装置的示意图。
17.附图标记：1、给煤装置；11、煤斗；12、给煤机；13、第二风机；2、第一管道；3、磨煤机；31、第四管道；32、第五阀门；4、干燥装置；41、污泥斗；42、第三管道；5、第二管道；6、冷风管道；61、第一主管道；62、第一支管道；63、第一阀门；64、第三阀门；7、热风管道；71、第二主管道；72、第二支管道；73、第二阀门；74、第四阀门；8、一次风管道。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.下面结合图1描述根据本发明实施例的耦合发电装置。
20.如图1所示，根据本发明实施例的耦合发电装置包括给煤装置1、第一管道2、磨煤机3、干燥装置4和第二管道5，给煤装置1和磨煤机3通过第一管道2相连。干燥装置4用于承接和干化废弃物料，干燥装置4通过第二管道5和第一管道2相连，以便于干燥装置4通过第二管道5向第一管道2输送废弃物料。
21.根据本发明实施例的耦合发电装置，上述废弃物料主要包含城市生活污水处理后的污泥和石油、页岩气开采过程产生的油基岩屑。两者可以分开放入干燥装置4中，也可以混合后放入干燥装置4中。
22.当给煤装置1中的煤通过第一管道2进入磨煤机3内时，干燥装置4干燥内部的废弃
物料，同时，将干化后的废弃物料通过第二管道5源源不断地输送至第一管道2内，由此，完成了煤和废弃物料的混合。之后，煤和废弃物料的混合物进入磨煤机3中并被磨成粉状，从而，增加了混合物的表面积，便于后续其在锅炉内的燃烧。
23.由上可知，本实施例中的污泥和/油基岩屑充当了锅炉发电用的燃料，由此，耦合发电装置实现了污泥和/或油基岩屑的多途径处理，即可以采用传统技术中的“干法旋窑-建材利用”的方式来处理污泥和/或油基岩屑，也可以采用耦合发电装置来处理污泥和/或油基岩屑。
24.另外，污泥和/或油基岩屑与煤的混合物用于燃烧生电，在一定程度上利用了污泥和/或油基岩屑的热值，降低了发电煤耗，提高了污泥和油基岩屑的资源利用率。
25.具体地，给煤装置1位于磨煤机3的上方，第一管道2的顶端和给煤装置1相连，第一管道2的底端和磨煤机3相连。给煤装置1中的煤利用重力由第一管道2进入磨煤机3内，由此，在给煤装置1控制给煤量的同时，可以适当地减少作用于煤上的动力，降低了动力设备的能耗。
26.具体地，干燥装置4为螺旋干燥机或螺带干燥机。
27.为了便于理解，图1中的箭头a所示为耦合发电装置的上下方向。
28.在一些实施例中，如图1所示，第一管道2周壁设有第一接口，第二管道5的第一端和第一接口相连，第二管道5的第二端和干燥装置4的出口相连，第二管道5的第二端高于第二管道5的第一端。
29.由此，第二管道5内的废弃物料和第一管道2内的煤在第一接口处持续地混合，实现了良好的掺混效果。
30.另外，干燥装置4内的废弃物料通过第二管道5向第一管道2运输时，也可以依靠重力流动，在干燥装置4干燥废弃物料的同时，可以适当地减少作用于废弃物料上的动力，降低了动力设备的能耗。
31.可以理解地，第二管道5向第一管道2的下游倾斜，减少了废弃物料和煤混合时所形成的阻力，便于两者向磨煤机3流动。
32.在一些实施例中，如图1所示，耦合发电装置还包括污泥斗41，污泥斗41的底部与干燥装置4的进口相连。
33.由此，污泥斗41内中的废弃物料可以流入干燥装置4内，并被干燥装置4干燥。
34.需要说明地，污泥斗41位于干燥装置4的上方，由此，废弃物料的重力可以提供其进入干燥装置4的部分动力，减少了动力设备的能耗。
35.可以理解地，耦合发电装置还可以包括第一关断阀，第一关断阀连接污泥斗41和干燥装置4，第一关断阀用于控制污泥斗41内的废弃物料向干燥装置4流动的通断。
36.在一些实施例中，如图1所示，耦合发电装置还包括第三管道42、冷风管道6和热风管道7，第三管道42的第一端和干燥装置4相连，冷风管道6和热风管道7并联于第三管道42的第二端，冷风管道6安装有第一阀门63，第一阀门63用于控制冷风管道6和第三管道42的流体流通的通断，热风管道7安装有第二阀门73，第二阀门73用于控制热风管道7和第三管道42的流体流通的通断。
37.冷风和热风可分别通过冷风管道6和热风管道7向第三管道42运输，继而流向干燥装置4，辅助干燥装置4干燥其内的废弃物料。冷风和热风可以分开通入第三管道42中，如只
在第三管道42中通冷风或只在第三管道42中通热风；也可以都通入第三管道42中并在第三管道42混合，形成温度介于两者之间的第一混合气体。根据具体的工况确定通入干燥装置4的干燥风的类型。
38.需要说明地，第一阀门63和第二阀门73均为流量阀。在控制干燥风流动的通断的同时，还可以调节干燥风的流量，由此，可同时开启第一阀门63和第二阀门73，冷风和热风在第三管道42内混合并形成上述第一混合气体。通过控制第一阀门63和第二阀门73的开度，可以控制冷风和热风的混合比例，由此控制第一混合气体的温度，便于适应于不同含水量的废弃物料的干燥。
39.在一些实施例中，如图1所示，耦合发电装置还包括第四管道31，第四管道31的第一端和磨煤机3的底部相连，冷风管道6和热风管道7并联于第四管道31的第二端，冷风管道6安装有第三阀门64，第三阀门64用于控制冷风管道6和第四管道31的流体流通的通断，热风管道7安装有第四阀门74，第四阀门74用于控制热风管道7和第四管道31的流体流通的通断，耦合发电装置还包括一次风管道8，一次风管道8的第一端和磨煤机3相连，一次风管道8的第二端和锅炉燃烧器相连。
40.冷风和热风可分别通过冷风管道6和热风管道7向第四管道31运输，在第四管道31内混合并形成第二混合气体，之后，第二混合气体进入磨煤机3内并将煤粉(含有废弃物料)带入一次风管道8。一次风管道8内的第二混合气体带有煤粉，由此形成了一次风，一次风用于向锅炉燃烧器供给发电所用燃料。
41.具体地，第三阀门64和第四阀门74均为流量阀。
42.由此，第三阀门64和第四阀门74除了具有控制流体流动的通断的作用外，还可以调节冷风/热风的流量，通过调节第四阀门74的开度可以调节热风的流量，由此调节磨煤机3内的风速和风量。通过调节第三阀门64的开度可以调节冷风的流量，由此调节流过磨煤机3的风温。这样设计实现了对热能的有效利用，节约了能源。
43.其中，本实施例中，热风管道7内向磨煤机3流动的热风还可以保证煤粉进入锅炉时即有一定的温度，提高了能量利用率。
44.具体地，一次风管道8有多个并相互间隔开。
45.具体地，第四管道31上安装有第五阀门32，第五阀门32为流量阀，在控制第四管道31通断的同时，还用于调节第四管道31内第二混合气体的流量。由此，进一步调节流过磨煤机3的风量。
46.在一些实施例中，如图1所示，冷风管道6包括第一主管道61和第一支管道62，热风管道7包括第二主管道71和第二支管道72，第一主管道61和第二主管道71的第一端并联于第四管道31的第二端，第一支管道62和第二支管道72的第一端并联于第三管道42的第二端，第一主管道61的周壁设有第三接口，第三接口和第一支管道62的第二端相连，第二主管道71的周壁设有第四接口，第四接口和第二支管道72的第二端相连。
47.第一阀门63设于第一支管道62，第二阀门73设于第二支管道72，第三阀门64设于第一主管道61并位于第三接口的下游，第四阀门74设于第二主管道71并位于第四接口的下游。由此，便于分别控制第三管道42和第四管道31冷风/热风来流的通断和调流。
48.第一主管道61和第二主管道71为主要的供风管道，第一主管道61内的部分冷风通过第三接口流入第一支管道62内，从而，流入干燥装置4内并辅助干化废弃物料。另一部分
冷风直接流入第四管道31内并用于调节磨煤机3内的风温。
49.第二主管道71内的部分热风通过第四接口流入第二支管道72内，从而，流入干燥装置4内并辅助干化废弃物料。另一部分热风直接流入第四管道31内并用于调节磨煤机3内的风速和风量。
50.在一些实施例中，耦合发电装置还包括空预器和第一风机，空预器串接在第二主管道71上，第一风机串接于第一主管道61和第二主管道71的上游。
51.第一风机用于向第一主管道61和第二主管道71输送空气。第二主管道71内的空气经过空预器时，被空预器加热，由此形成热风。
52.具体地，第一风机为一次风机。
53.具体地，第一风机的出风口和第一主管道61以及第二主管道71相连。
54.可以理解地，空预器还可以和高温烟气管道相连，以使其内的高温烟气和第二主管道71内的空气进行热交换，由此使第二主管道71内的空气升温。空预器的结构及其与高温烟气管道和第二主管道71的连接方式为本领域的常规技术，此处不再赘述。
55.在一些实施例中，耦合发电装置还包括密闭管道，密闭管道的第一端和干燥装置4或第二管道5连通，密闭管道的第二端和第一风机的进风口连通。
56.由此，干燥装置4在干燥废弃物料时所产生的臭气和第二管道5输送废弃物料时所产生的臭气可通过密闭管道流入第一风机中，从而，进行再一次的辅助干燥和/或输送煤粉的过程。
57.在一些实施例中，如图1所示，给煤装置1包括煤斗11和给煤机12，煤斗11底部和给煤机12的进口相连，给煤机12的出口和第一管道2相连。
58.给煤机12用于接收煤斗11的煤并向第一管道2输送煤。在通过第一管道2向磨煤机3输送煤时，给煤机12可调节给煤率和给煤量，由此，与锅炉燃烧率配合，保证发电的同时提高能源的利用率。
59.给煤机12可以是容积式给煤机或重力式给煤机等。
60.在一些实施例中，如图1所示，耦合发电装置还包括第二风机13，第二风机13安装于给煤机12并与第一管道2连通。
61.第二风机13用于向给煤机12输送高压风，高压风通过第一管道2进入磨煤机3内，并抵消磨煤机3内的第二混合气体的冲击力，防止第二混合气体进入第一管道2内，有效避免了第二混合气体的外喷，由此避免了第二混合气体中掺混的煤粉的外溢，减少了煤粉的浪费，保证了耦合发电装置的运行可靠性和稳定性。
62.具体地，第二风机13为密封风机。
63.根据本发明实施例的耦合发电装置，能够实现污泥和油基岩屑“无害化、稳定化、资源化和绿化”的处理，既利用了废弃物料的热值，又达到了环保排放的效果，另外，还减少了油基岩屑对于环境的污染。
64.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
66.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
67.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
69.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种耦合发电装置，其特征在于，包括：给煤装置(1)、第一管道(2)和磨煤机(3)，所述给煤装置(1)和所述磨煤机(3)通过所述第一管道(2)相连；以及干燥装置(4)和第二管道(5)，所述干燥装置(4)用于承接和干化废弃物料，所述干燥装置(4)通过所述第二管道(5)和所述第一管道(2)相连，以便于所述干燥装置(4)通过所述第二管道(5)向所述第一管道(2)输送废弃物料。2.根据权利要求1所述的耦合发电装置，其特征在于，所述第一管道(2)周壁设有第一接口，所述第二管道(5)的第一端和所述第一接口相连，所述第二管道(5)的第二端和所述干燥装置(4)的出口相连，所述第二管道(5)的第二端高于所述第二管道(5)的第一端。3.根据权利要求1所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括污泥斗(41)，所述污泥斗(41)的底部与所述干燥装置(4)的进口相连。4.根据权利要求1所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括第三管道(42)、冷风管道(6)和热风管道(7)，所述第三管道(42)的第一端和所述干燥装置(4)相连，所述冷风管道(6)和所述热风管道(7)并联于所述第三管道(42)的第二端，所述冷风管道(6)安装有第一阀门(63)，所述第一阀门(63)用于控制所述冷风管道(6)和所述第三管道(42)的流体流通的通断，所述热风管道(7)安装有第二阀门(73)，所述第二阀门(73)用于控制所述热风管道(7)和所述第三管道(42)的流体流通的通断。5.根据权利要求4所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括第四管道(31)，所述第四管道(31)的第一端和所述磨煤机(3)的底部相连，所述冷风管道(6)和所述热风管道(7)并联于所述第四管道(31)的第二端，所述冷风管道(6)安装有第三阀门(64)，所述第三阀门(64)用于控制所述冷风管道(6)和所述第四管道(31)的流体流通的通断，所述热风管道(7)安装有第四阀门(74)，所述第四阀门(74)用于控制所述热风管道(7)和所述第四管道(31)的流体流通的通断，所述耦合发电装置还包括一次风管道(8)，所述一次风管道(8)的第一端和所述磨煤机(3)相连，所述一次风管道(8)的第二端和锅炉燃烧器相连。6.根据权利要求5所述的耦合发电装置，其特征在于，所述冷风管道(6)包括第一主管道(61)和第一支管道(62)，所述热风管道(7)包括第二主管道(71)和第二支管道(72)，所述第一主管道(61)和所述第二主管道(71)的第一端并联于所述第四管道(31)的第二端，所述第一支管道(62)和所述第二支管道(72)的第一端并联于所述第三管道(42)的第二端，所述第一主管道(61)的周壁设有第三接口，所述第三接口和所述第一支管道(62)的第二端相连，所述第二主管道(71)的周壁设有第四接口，所述第四接口和所述第二支管道(72)的第二端相连；所述第一阀门(63)设于所述第一支管道(62)，所述第二阀门(73)设于所述第二支管道(72)，所述第三阀门(64)设于所述第一主管道(61)并位于所述第三接口的下游，所述第四阀门(74)设于所述第二主管道(71)并位于所述第四接口的下游。7.根据权利要求6所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括空预器和第一风机，所述空预器串接在所述第二主管道(71)上，所述第一风机串接于所述第一主管道(61)和所述第二主管道(71)的上游。8.根据权利要求7所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括密闭管
道，所述密闭管道的第一端和所述干燥装置(4)或所述第二管道(5)连通，所述密闭管道的第二端和所述第一风机的进风口连通。9.根据权利要求1所述的耦合发电装置，其特征在于，所述给煤装置(1)包括煤斗(11)和给煤机(12)，所述煤斗(11)底部和所述给煤机(12)的进口相连，所述给煤机(12)的出口和所述第一管道(2)相连。10.根据权利要求9所述的耦合发电装置，其特征在于，所述耦合发电装置还包括第二风机(13)，所述第二风机(13)安装于所述给煤机(12)并与所述第一管道(2)连通。

技术总结

本发明公开了一种耦合发电装置，耦合发电装置包括给煤装置、第一管道、磨煤机、干燥装置和第二管道，给煤装置和磨煤机通过第一管道相连，干燥装置用于承接和干化废弃物料，干燥装置通过第二管道和第一管道相连，以便于干燥装置通过第二管道向第一管道输送废弃物料。本发明提供的耦合发电装置具有油基岩屑和污泥的处理途径更多以及资源利用率更高的优点。处理途径更多以及资源利用率更高的优点。处理途径更多以及资源利用率更高的优点。