CN105057308A - 垃圾利用*** - Google Patents

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黄晨东
顾健
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    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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Abstract

本发明揭示了一种垃圾利用***，包括：垃圾处理装置，用于将垃圾进行热裂解产生热量和燃气；第一能量转换设备，与所述垃圾处理装置配套使用；热电转换装置，与所述第一能量转换设备并联；所述垃圾处理装置产生的热量一部分供所述第一能量转换设备产生热水和蒸汽，另一部分供所述热电转换装置转换成电能。与现有技术相比，本发明利用垃圾分类后的低价值垃圾或再生会造成二次污染的垃圾，经过垃圾处理装置高温裂解，产生的热量、燃气等能源，直接供应自身建筑物内的空调、生活热水装置及供暖装置，更可通过一热电转换装置，提供部分的电力，达到资源再生利用的目的，节能环保。

Description

垃圾利用***
技术领域
本发明涉及一种供能***，尤其涉及一种中大型建筑及集约式住宅垃圾利用***。
背景技术
垃圾，是被放错位置的资源，垃圾资源一直被忽视，虽然部分垃圾经过分类，但分类后仍有大量被认为无价值的垃圾，通过各地的垃圾车，送到垃圾场掩埋或是送到焚化厂，用大量燃料燃烧，浪费土地，也浪费宝贵资源。
中大型建筑，包含酒店、医院、学校等公共建筑，人口密度很高，每日产生的垃圾量可观而稳定增加，其中也包含一些有毒有害的垃圾，会对大众的健康和安全造成威胁，需要各种特种车辆来运输这部分有毒有害的垃圾，花费成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能解决上述技术问题的垃圾利用***。
其中，垃圾利用***包括：
垃圾处理装置，用于将垃圾进行热裂解产生热量和燃气；
第一能量转换设备，与所述垃圾处理装置配套使用；
热电转换装置，与所述第一能量转换设备并联；
所述垃圾处理装置产生的热量一部分供所述第一能量转换设备产生热水和蒸汽，另一部分供所述热电转换装置转换成电能。
作为本发明的进一步改进，所述垃圾处理装置为能量转换器。
作为本发明的进一步改进，所述垃圾利用***还包括软水装置，所述软水装置用于提供所述垃圾处理装置的降温及散热。
作为本发明的进一步改进，所述垃圾利用***还包括生活热水装置和供暖装置，所述生活热水装置和所述供暖装置与所述第一能量转换设备连通，所述第一能量转换设备产生的热水供应所述生活热水装置和所述供暖装置。
作为本发明的进一步改进，所述软水装置与所述热水装置和所述供暖装置连通，所述软水装置产生的热水供应所述生活热水装置和所述供暖装置。
作为本发明的进一步改进，所述垃圾利用***还包括发电装置和吸收式制冷装置，所述发电装置和吸收式制冷装置与所述第一能量转换设备连通，所述第一能量转换设备产生的蒸汽供应所述发电装置和吸收式制冷装置。
作为本发明的进一步改进，所述发电装置为涡轮发电机。
作为本发明的进一步改进，所述垃圾利用***还包括第二能量转换设备，所述垃圾处理装置产生的燃气供应所述第二能量转换设备，所述第二能量转换设备与生活热水装置和所述供暖装置连通。
作为本发明的进一步改进，所述热电转换装置为碱金属热电转换装置。
作为本发明的进一步改进，所述第一能量转换设备和所述第二能量转换设备均为锅炉。
与现有技术相比，本发明利用垃圾分类后的低价值垃圾或再生会造成二次污染的垃圾，经过垃圾处理装置高温裂解，产生的热量、燃气等能源，直接供应自身建筑物内的空调、生活热水装置及供暖装置，更可通过一热电转换装置，提供部分的电力，达到资源再生利用的目的，节能环保。
附图说明
图1是本发明一实施方式中垃圾利用***的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参图1，介绍本发明的垃圾利用***100的一具体实施方式。垃圾利用***100包括：垃圾处理装置10、第一能量转换设备20、第二能量转换设备30、生活热水装置40、供暖装置50、热电转换装置60、发电装置70及吸收式制冷装置80，以上各装置和设备之间用管路（图未示）连接。
垃圾处理装置10，优选为能量转换器，是垃圾利用***100的核心部件。该能量转换器是将经过垃圾分类后的低价值垃圾或再生会造成二次污染的垃圾进行高温裂解，产生热量、燃气等能源。高温裂解又名热解，是在隔绝空气的情况下将高级的碳化合物加热，使高级碳化合物的分子长链直接断裂生产低沸点物质的方法，在分子键断裂的同时释放巨大的能量，将经过分类的低价值垃加入圾垃圾处理装置10，产生热量和燃气，能量转换器在工作时的炉心高温在1000-1500℃。在此值得一提的是，能量转换器的炉心形式为负压运行，保证安全运行，且可以连续进料，而目前其他的热裂解技术为正压或常压运行，危险系数较高。
第一能量转换设备20，优选为锅炉，与垃圾处理装置10配套使用，能将垃圾处理装置10产生的一部分热量转换成热水和蒸汽。
热电转换装置60，优选为碱金属热电转换装置，碱金属热电转换是利用Al2O3固体电解质的离子导电性、用钠作工质，以热再生浓度差电池过程为工作原理的热电能量直接转换新技术。碱金属热电转换装置(AlkaliMetalThermaltoElectricConverter,AMTEC)则是一种面积型发电器件，它无运动部件、无噪声、无需维护，可以和温度在600°C至900°C范围任何形式的热源相结合，构成模块组合式发电装置，满足不同容量负载的要求，热电转换效率可超过30%，而且具有排热温度较高(300°C上下)的特点。与垃圾气化熔融技术相结合，构成高效率垃圾发电***。在本实施方式中，热电转换装置60与第一能量转换设备20并联，热电转换装置60能吸收垃圾处理装置10产生的一部分热量将其转换成电能用以发电。热电转换装置60可将热量转换成稳定的直流电，直接供应给直流电器使用，避免交直流转换时的能量损失。
垃圾利用***100还包括软水装置（图未示），生活热水装置40、供暖装置50。软水装置分别与生活热水装置40和供暖装置50连通，生活热水装置40和供暖装置50相互独立并且都与第一能量转换设备20连通。在垃圾处理装置10工作时，软水装置用于提供垃圾处理装置10的降温及散热，软水装置即可以使水软化，经过软化后的水流经垃圾处理装置10进行热交换变成热水直接进入生活热水装置40和供暖装置50。取代原有建筑中的锅炉或热泵***，以温度控制器（图未示）及智能阀门（图未示）控制热水的温度和流量。当然，生活热水装置40和供暖装置50也可由第一能量转换设备20提供热水。
进一步地，垃圾利用***100还包括发电装置70和吸收式制冷装置80，发电装置70与吸收式制冷装置80并联，并且两者均与第一能量转换设备20连通，第一能量转换设备20产生的蒸汽供应发电装置70和吸收式制冷装置80。优选地，发电装置70为涡轮发电机。
在此值得一提的是，垃圾利用***100还可以包括第二能量转换设备30，优选为锅炉。垃圾处理装置10产生的燃气可供给第二能量转换设备30，第二能量转换设备30与生活热水装置40和供暖装置50连通，故生活热水装置40和供暖装置50中的热水也可由第二能量转换设备30提供。垃圾处理装置10产生的燃气为一氧化碳，除了可提供第二能量转换设备30的热源，还可用于加热其它的装置。
如果加入垃圾处理装置10中的是木质素较高的垃圾，在高温裂解后可转换为碳和灰，碳除了可当燃料外，也可粉碎加入土壤内，改善酸化及板结的土壤。灰，部分金属尚未融解，可交由专业厂商回收利用，残渣部分已经过高温处理，可作为无毒无害的建材原料。垃圾进入垃圾处理装置10后处理产生热量和燃气。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垃圾利用***，其特征在于，包括：
垃圾处理装置，用于将垃圾进行热裂解产生热量和燃气；
第一能量转换设备，与所述垃圾处理装置配套使用；
热电转换装置，与所述第一能量转换设备并联；
所述垃圾处理装置产生的热量一部分供所述第一能量转换设备产生热水和蒸汽，另一部分供所述热电转换装置转换成电能。
2.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述垃圾处理装置为能量转换器。
3.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述垃圾利用***还包括软水装置，所述软水装置用于提供所述垃圾处理装置的降温及散热。
4.根据权利要求3所述的垃圾利用***，其特征在于，所述垃圾利用***还包括生活热水装置和供暖装置，所述生活热水装置和所述供暖装置与所述第一能量转换设备连通，所述第一能量转换设备产生的热水供应所述生活热水装置和所述供暖装置。
5.根据权利要求4所述的垃圾利用***，其特征在于，所述软水装置与所述热水装置和所述供暖装置连通，所述软水装置产生的热水供应所述生活热水装置和所述供暖装置。
6.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述垃圾利用***还包括发电装置和吸收式制冷装置，所述发电装置和吸收式制冷装置与所述第一能量转换设备连通，所述第一能量转换设备产生的蒸汽供应所述发电装置和吸收式制冷装置。
7.根据权利要求6所述的垃圾利用***，其特征在于，所述发电装置为涡轮发电机。
8.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述垃圾利用***还包括第二能量转换设备，所述垃圾处理装置产生的燃气供应所述第二能量转换设备，所述第二能量转换设备与生活热水装置和所述供暖装置连通。
9.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述热电转换装置为碱金属热电转换装置。
10.根据权利要求1所述的垃圾利用***，其特征在于，所述第一能量转换设备和所述第二能量转换设备均为锅炉。
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