TWI818206B - 綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,其能以回收廢棄物作為火力電熱的燃料,並在進氣、鍋爐燃燒、排氣等過程中,去除戴奧辛(TCDD)及其他有毒氣體,再由煙囪排出,以符合排放標準,以達回收廢棄物再利用之創能功效;再者,能以離峰儲電,利用深水水壓,將海水打入氣囊中儲能,白天用電尖峰時,反向超高逆水壓推動發電機發電,解決電力難以儲存的難題,以達儲能之功效;又利用井水深入地面,不受天氣影響水温,運用深井溫度調節系統,可常保冬暖夏涼,可以用於農、漁、牧、溫室裁培等溫度調節,達到冬暖夏涼的目的。
Description
本發明係有關一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,尤指一種綠色環保火力電熱系統及一離峯深水氣囊儲電系統。
按,吾人生活中缺少不了電能,日常生活如此,工業、農漁業、養殖業、畜牧業…等,亦復如此。而發電種類包含:火力發電、水力發電、風力發電、核能發電、太陽能發電等。
圖1所示,係習用火力發電的架構示意圖,以鍋爐10產生的高溫蒸汽13,經蒸汽輸出管12提供汽輪機14運轉,使發電機15產生電能,進而電力輸出。然而加熱鍋爐所需要的燃料多為石化燃料或煤,因此除了成本較高及數量日漸減少的考量外,還會有產生空污的缺點。
火力發電的原理:利用燃燒煤炭、石油、液化天然瓦斯等燃料所產生的熱能,讓水受熱而成為蒸汽,在不斷受熱下,使水變成高壓高溫的蒸汽,然後運用此高溫高壓蒸汽的能量,推動汽輪機運轉帶動發電機發電。此外內燃機發電亦是火力發電的一種,一般以柴油為燃料的內燃機(引擎)為動力,帶動發電機運轉發電,此種發電方式主要使用於用電量小的離島,或是作為大樓及工廠等之緊急發電機用。
火力發電的優點:1.燃料(化石燃料)取得方便。2.建廠容易。3.相較於核能,較無危險性及沒有無法處理的輻射廢料。
但,火力發電的缺點:1.以石化燃料作為燃料,產生二氧化硫、懸浮微粒等,造成空氣污染及酸雨。2.石化燃料其量有限,終有用完之時。3.燃燒產生廢熱及二氧化碳,加重溫室效應。
因此,由於石化能源的日趨短少,各方皆積極尋找替代方案,其中綠能發電一直是替代方案中的首選,然而不論是太陽能發電還是風力發電,其皆有發電量不穩定及發電效益不佳的缺點。
又按,由於汽、機車的普及,使得廢輪胎數量年年大增,已成為環保上極待解決之問題。為解決此廢輪胎之問題,一般所採行之處理方法有:1.掩埋法、2.焚化法及3.熱解法三種。掩埋法係將廢輪胎當做一般垃圾予以棄置掩埋,不予回收再生,浪費資源。另,裂解(乾餾)法手續繁雜,能源浪費,處理能力低,又無法回收更高附加價值之產品,因此二者都不在此討論之列。至於焚化法係將廢輪胎加以粉碎減量(體積)當做燃料焚燒,主要用來燒特製之鍋爐,而回收其熱能。但這種方式因係直接燃燒,其排煙、臭氣、燃灰、爐渣等,將造成難聞之臭氣與黑煙等二次公害,且不完全燃燒會產生一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等。當然也就無法創造廢輪胎資源化處理之最大利益。
台灣是島國,資源有限,故政府大力推動循環經濟,利用有限的資源,發展無限的應用。然而目前循環利用的技術仍未臻完善,資源循環利用後仍有廢棄物產出。為善盡資源應用價值,先進國家如日本等,將廢紙、廢塑膠等可燃性廢棄物經篩選後,作成生質燃料,取代石化燃料的使用,降低溫室氣體的排放與生產成本。
目前廢棄物能源化主要包括將其轉換為固態、液態及氣態的燃料。固態廢棄物再生燃料,其實老祖先就已使用,如乾牛糞、稻桿、樹枝等,到現在為求燃料穩定,因此要求將可燃廢棄物中低污染、高熱值部分篩選出來,並排除不適燃的雜質後,產製具一定品質的固態廢棄物再生燃料(SRF)。經濟部能源局積極投入廢棄物分選製造固體RDF技術,並成功促使造紙業將再生紙製程中所產出的可燃廢棄物,製成固態RDF取代燃煤,達成廢棄物能源化、減少燃煤使用與降低焚化爐負擔的三重成效。現今固態RDF於國際上稱為固體回收燃料(SRF),雖具低污染排放的特性。惟查,以上述廢棄物(SRF或RDF)做燃料的鍋爐,其燃燒後之廢氣,仍含有未燃燒完全之微粒與氣體,因此亦須再處理,才能達到最低之污染排放目的。
是以,在能源日益匱乏的今天,火力電熱仍有其需求,因此如何達到污染防治的方法,使其成為綠色能源,為本發明所欲解決的問題。
本發明主要目的,是在提供一種綠色儲能多源系統,其以回收廢棄物作為火力電熱的燃料,並在進氣、鍋爐燃燒、排氣等過程中,去除戴奧辛(TCDD)及其他有毒氣體,再由煙囪排出,以符合排放標準,以達回收廢棄物再利用之創能功效增進。
本發明又一要目的,則在提供一種綠色儲能多源系統,其係離峯儲電,利用深水水壓,將海水打入氣囊中儲能,白天用電尖峰時,反向超高逆水壓推動發電機發電,解決電力難以儲存的難題,以達儲能之功效增進。
本發明再一主要目的,則在提供一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,利用井水深入地面,不受天氣影響水温,運用深井溫度調節系
統,可常保冬暖夏涼,可以用於農、漁、牧、溫室裁培等溫度調節,達到冬暖夏涼的目的。
為達上述目的,本發明所採用的技術手段包含:一綠色環保火力電熱系統包含:一鍋爐,具有一燃燒室,一蒸汽輸出管及一廢氣排出管,利用一燃料送入該燃燒室進行燃燒的高溫,產生蒸汽使一汽輪機運轉,進而帶動一發電機產生電能;一進氣單元,連接該鍋爐,用以供給該鍋爐燃燒時所需的氣體。
其特徵在於:該進氣單元包括連接一光觸媒組成單元及一氣旋震動單元,其中,該光觸媒組成單元,包括有一箱體,該箱體內設有一UV光源、一負離子產生器、及一臭氧產生器、及一空氣濾清器,且該空氣濾清器上及該箱體內塗設有奈米鉑金複方光觸媒,該奈米鉑金複方光觸媒係由二乙基苯、二硫化鉬及濃度480~4800ppm之奈米超微粒黃金及奈米鈦所構成;該進氣單元的氣體中所含的水經過該光觸媒組成單元,經該UV光源照射,把空氣A中的水分解成氫氣(H2)及氧氣(O2);該氣旋震動單元具有一軸向管體與一呈徑向設在該軸向管體中段的容置室,該軸向管體的內管壁係設有螺旋紋,可將進氣A轉成螺旋氣流進入該鍋爐的燃燒室,用以增加動能,且該管壁內塗佈有奈米鉑金複方光觸媒,並設置有一UV光源,用以催化空氣水份,分解成氫氣跟氧氣,幫助燃燒與降低廢氣;又該容置室與該軸向管體的連通處,設有一AI可變頻超音波音頻產生器,用以輸出超音波震盪子,可對進氣空氣產生超音頻能量,且該容置室內更包括設有一控制電路,用以控制該AI可變頻超音波音頻產生器的作動;一噴劑裝置,連接該鍋爐,用以供給該鍋爐燃燒時所需的噴液;一奈米鉑金複方觸媒消煙劑,由該噴劑裝置噴入
該鍋爐的燃燒室,該奈米鉑金複方觸媒消煙劑包括有:奈米鉑觸媒、奈米金觸媒、鎂粉及鋁粉混合浸泡在一保存油中,其燃燒達到400度以上時,鎂粉跟鋁粉會燃燒可以提高溫度達到1~2千攝氏度以上,減少戴奧辛等毒氣產生,且鎂粉轉換成無毒氧化鎂陶瓷,鋁粉轉換成無毒三氧化二鋁陶瓷,與剩下的殘餘燃料成為爐渣;一爐渣玻化處理單元,係將鍋爐燃燒後所產生的爐渣,予以粉碎成顆粒後,加上廢玻璃粉,包埋該爐渣所含的重金屬,使其不溶於水中,防止二次污染;一臭氧及負離子產生單元,係連接該廢氣排出管,用以將鍋爐燃燒後所產生的廢氣,利用產生臭氧(O3)可氧化分解臭味跟廢氣毒性及除塵;一煙囪,係連接該臭氧及負離子產生單元;一多極式等離子產生器,係設在該煙囪的排煙口,該多極式等離子產生器包括一絕緣管體,及設在該絕緣管體內的多極等離子槍,該多極等離子槍至少有二對以上呈對稱狀裝設,且電性連接一外部的高壓產生電路,用以產生高溫的等離子焰,用以燃燒該廢氣;以及一離峯深水氣囊儲電系統,該離峯深水氣囊儲電系統包括:一水輪機,設置在海岸邊,用以帶動一發電機產生電能;一泵,連接該水輪機;一大型氣囊,係設在距海平面至少100公尺的海底,用以承受100Pa以上的大氣壓力;一第一水管,連接該泵與該大型氣囊之間;以及一第二水管,連接該泵,在用電離峰時段以該泵抽取海水,再經由該第一水管打入該大型氣囊內儲存;當用電尖峰時,藉由深海壓力使該大型氣囊內的海水,經由該第一水管反向超高逆水壓至該水輪機,使該水輪機運轉,進而帶動該發電機產生電能。
依據前揭特徵,該燃料包括可由回收廢棄物,經一破碎單元處理後所構成,該回收廢棄物包括有:垃圾,建築廢材,農牧業堆肥,養殖屠體廢料,二手衣,廢塑膠,廢輪胎破碎,重油,廢機油及煤炭。
依據前揭特徵,該綠色環保火力電熱系統包括可為一定址式。
依據前揭特徵,該綠色環保火力電熱系統包括可為一可移動式,其係裝設在一運輸載具上。
依據前揭特徵,一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,係為一深井溫度調節創能系統,該深井溫度調節創能系統包括:一魚塭,用以養殖魚類;一深井,係以一金屬管打入地面所構成,該金屬管外周緣設有電熱管,用以對該金屬管加熱;一第一抽水管,其一端連接該魚塭,另一端深入該深井中,且該第一抽水管設有一泵及一加熱器,用以將該魚塭的冷水抽至該深井中,使冷水溫度上升;以及一第二抽水管,其一端連接該魚塭,另一端深入該深井中,用以將該深井中以加溫的水導入該魚塭中。
依據前揭特徵,一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,係為一深井溫度調節創能系統,該深井溫度調節創能系統包括:一魚塭,用以養殖魚類;一深井,係以一金屬管打入地面所構成,該金屬管外周緣設有電熱管,用以對該金屬管加熱;一第一抽水管,其一端連接該魚塭,另一端深入該深井中,且該第一抽水管設有一泵及一加熱器,用以將該魚塭的冷水抽至該深井中,使冷水溫度上升;以及一第二抽水管,其一端連接該魚塭,另一端深入該深井中,用以將該深井中以加溫的水導入該魚塭中。
依據前揭特徵,一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,係為一深井溫度調節創能系統,該深井溫度調節創能系統包括:一房舍,用以飼
養家畜動物;一深井,係以一金屬管打入地面所構成,該金屬管外周緣設有電熱管,用以對該金屬管加熱;一第三抽水管,其一端連接自來水,另一端深入該深井中,用以將自來水該導入該深井中;一第四抽水管,其一端深入該深井中,另一端設有一泵及一冷暖加熱器,用以將該深井中的水抽吸上來;以及一噴霧管,係貫穿該房舍,其一端連接該泵,另一端設有一抽風扇,用以抽風及散熱。
藉助上階技術手段,本發明能以回收廢棄物作為火力電熱的燃料,並在進氣、鍋爐燃燒、排氣等過程中,去除戴奧辛(TCDD)及其他有毒氣體,再由煙囪排出,以符合排放標準,以達回收廢棄物再利用之創能功效;再者,能以離峰儲電,利用深水水壓,將海水打入氣囊中儲能,白天用電尖峰時,反向超高逆水壓推動發電機發電,解決電力難以儲存的難題,以達儲能之功效;又利用井水深入地面,不受天氣影響水温,運用深井溫度調節系統,可常保冬暖夏涼,可以用於農、漁、牧、溫室裁培等溫度調節,達到冬暖夏涼的目的。
10:鍋爐
11:燃燒室
12:蒸汽輸出管
13:蒸汽
14:汽輪機
15:發電機
16:廢氣排出管
17:廢氣
20:進氣單元
21:光觸媒組成單元
210:箱體
211:UV光源
212:負離子產生器
213:臭氧產生器
214:奈米鉑金複方光觸媒
215:空氣濾清器
22:氣旋震動單元
221:軸向管體
2211:螺旋紋
222:容置室
223:奈米鉑金複方光觸媒
224:UV光源
225:AI可變頻超音波音頻產生器
2251:控制電路
30:噴劑裝置
31:奈米鉑金複方觸媒消煙劑
311:奈米鉑觸媒
312:奈米金觸媒
313:鎂粉
314:鋁粉
315:保存油
40:爐渣玻化處理單元
41:爐渣
42:廢玻璃粉
50:臭氧及負離子產生單元
60:煙囪
61:排煙口
70:多極式等離子產生器
71:絕緣管體
72:多極等離子槍
73:高壓產生電路
80:燃料
81:回收廢棄物
82:破碎單元
90:綠色環保火力電熱系統
91:運輸載具
100:離峯深水氣囊儲電系統
101:水輪機
102:泵
103:大型氣囊
104:第一水管
105:第二水管
110,120:深井溫度調節創能系統
111:深井
112:電熱管
113:第一抽水管
114:泵
115:加熱器
116:第二抽水管
117:冷暖加熱器
118:噴霧管
119:抽風扇
121:第三抽水管
122:第四抽水管
圖1係習用火力發電的架構示意圖。
圖2係本發明第一可行實施例的整體架構示意圖。
圖3A係本發明第一可行實施例的濾網外觀立體圖。
圖3B係本發明第一可行實施例的光觸媒組成單元示意圖。
圖4A係本發明第一可行實施例的氣旋震動單元外觀立體圖。
圖4B係本發明第一可行實施例的氣旋震動單元剖視圖。
圖4C係本發明第一可行實施例的奈米鉑金複方觸媒消煙劑示意圖。
圖4D係本發明第一可行實施例的奈米鉑金複方觸媒消煙劑使用狀態示意圖。
圖5A係本發明第一可行實施例的爐渣玻化處理單元示意圖。
圖5B係本發明第一可行實施例的爐渣玻化剖視圖。
圖6A係本發明第一可行實施例的多極式等離子產生器示意圖。
圖6B係本發明第一可行實施例的多極式等離子產生器剖視圖。
圖7係本發明第一可行實施例的可移動式裝置。
圖8A係本發明第二可行實施例的整體架構示意圖(一)。
圖8B係本發明第二可行實施例的整體架構示意圖(二)。
圖9係本發明第三可行實施例的整體架構示意圖。
圖10係本發明第四可行實施例的整體架構示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
首先,請參閱圖2所示,本發明係包括綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,其第一可行實施例為一綠色環保火力電熱系統90,該綠色環保火力電熱系統90包含:一鍋爐10,具有一燃燒室11,一蒸氣輸出管12及一廢氣排出管16,利用一燃料80送入該燃燒室11進行燃燒的高溫,產生蒸汽13使一
汽輪機14運轉,進而帶動一發電機15產生電能;一進氣單元20,連接該鍋爐10,用以供給該鍋爐10燃燒時所需的氣體;惟查,上揭構成係屬先前技術(Prior Art),非本案的專利標的,容不贅述。
本發明的主要特徵在於:該進氣單元20包括連接一光觸媒組成單元21及一氣旋震動單元22;其中,該光觸媒組成單元21,如圖3A~圖3B所示,包括有一箱體210,該箱體210內設有一UV光源211、一負離子產生器212、臭氧產臭氧產生器213及一空氣濾清器215,且該空氣濾清器215上及該箱體210內塗設有奈米鉑金複方光觸媒214,該奈米鉑金複方光觸媒214係由二乙基苯、二硫化鉬及濃度480~4800ppm之奈米超微粒黃金及奈米鈦所構成;該進氣單元20的氣體中所含的水經過該光觸媒組成單元21,經該UV光源211照射,把空氣A中的水分解成氫氣(H2)及氧氣(O2)。
如圖4A~圖4B所示,該氣旋震動單元22具有一軸向管體221與一呈徑向設在該軸向管體221中段的容置室222,該軸向管體221的內管壁係設有螺旋紋2211,可將進氣A轉成螺旋氣流(Spiral airflow)S進入該鍋爐內燃機10的燃燒室11,用以增加動能,且該管壁內塗佈有奈米鉑金複方光觸媒223,並設置有一UV光源224,用以催化空氣水份,分解成氫氣跟氧氣,幫助燃燒與降低廢氣;又該容置室222與該軸向管體221的連通處,設有一AI可變頻超音波音頻產生器225,用以輸出超音波震盪子,可對進氣空氣產生超音頻能量;進而可使進氣產生氣旋+高頻震動能量,幫助氣體接觸並增進助燃功效。本實施例中,該容置室222內更包括設有一控制電路2251,用以控制該AI可變頻超音波音頻產生器225的作動。
如圖2所示,一噴劑裝置30,連接該鍋爐10,用以供給該鍋爐10燃燒時所需的噴液;一奈米鉑金複方觸媒消煙劑31,由該噴劑裝置30噴入該鍋爐10的燃燒室11,如圖4C~圖4D所示,該奈米鉑金複方觸媒消煙劑31包括有:奈米鉑觸媒311、奈米金觸媒312、鎂粉313及鋁粉314混合泡一保存油315中,該保存油315包括為:煤油、石蠟油等。因存放在保存油315中,不怕日曬,防止遇水氧化爆炸,保存容易。其中該奈米鉑、金觸媒311、312係由二乙基苯、二硫化鉬及濃度480~4800ppm之奈米超微粒黃金及奈米鈦所構成,燃燒達到400度以上時,鎂粉313跟鋁粉314會燃燒可以提高溫度達到1~2千攝氏度以上,減少戴奧辛等毒氣產生,且鎂粉313轉換成無毒氧化鎂陶瓷,鋁粉314轉換成無毒三氧化二鋁陶瓷,與剩下的殘餘燃料成為爐渣41;本實施例中,該奈米鉑觸媒(Nano Platinum)311及奈米金觸媒(Nano Au)312為奈米級金屬粉末,其奈米粒子表面積大,表面活性中心大,為極佳熱傳介質,可增進該鍋爐10燃燒熱效應。
一爐渣玻化處理單元40,係將該鍋爐10燃燒後所產生的爐渣41,如圖5A~圖5B所示,予以粉碎成顆粒後,加上廢玻璃粉42,包埋該爐渣41所含的重金屬,使其不溶於水中,防止二次污染,並可作為建築材料的基材,以達廢物回收再利用的創能功效。
承上,本實施例中,該鎂粉313、鋁粉314遇水升溫燃燒,遇油保存安全爆炸油中,同時含有奈米鉑觸媒311、奈米金觸媒312等所構成的消煙劑為本發明首創,在燃燒的黑煙噴上該奈米鉑金複方觸媒消煙劑31以後,黑煙跟有毒氣體都會被催化轉換掉成無毒氣體。如此一來,其具有如下功效增進需在闡明者:
一、如圖4D所示,含水垃圾廢輪胎等等雜物等,噴上該奈米鉑金複方觸媒消煙劑31以後就可燒乾淨,因為鎂粉313、鋁粉314遇水會高溫燃燒,把戴奧辛等等毒氣都燒乾淨。
二、該奈米鉑觸媒311、奈米金觸媒312,讓催化有毒氣體,如NOx、碳氫化合物、一氧化碳等等有毒氣體催化成無毒氣體。
三、燒不完的爐渣41、加上廢玻璃粉42,因鎂粉313、鋁粉314燃燒後會形成氧化鎂跟三氧化二鋁等等陶瓷粉,可以將爐渣41玻璃陶瓷粉通通混合,俗稱玻璃化,將所有廢物有毒重金屬,全部包埋在玻璃裡面的水也不會溶解出來,變為建材的填充骨材。
四、燃燒後的二氧化碳,經過植物的光合作用又形成碳氫化合物完成自然界的碳循環。
一臭氧及負離子產生單元50,係連接該廢氣排出管16,用以將鍋爐10燃燒後所產生的廢氣17,利用產生臭氧(O3)可氧化分解臭味跟廢氣毒性,並以負離子除塵;該臭氧及負離子產生器50的除臭原理:臭氧的氧化能力極強,其氧化還原電位僅次於氟,在其應用中主要用這一特性能可快速分解產生臭味及其它氣味的物質,如胺、硫化氫、甲琉醇等,臭氧使其氧化分解,生成無毒無氣味的小分子物質。此外,由於部分廢氣含有少量甚至大量粉塵顆粒,而臭氧的無選擇性反應在帶有粉塵的廢氣中的投加量過大(因為臭氧會同時和顆粒物反應),所以在臭氧廢氣臭氣處理中,首要步驟是除塵,而負離子則具有吸附收集煙塵的功能,因此臭氧及負離子二者相輔相成。至於該臭氧及負離子產生單元50,可為市售的臭氧及負離子產生器,其構造及原理,係屬先前技術(Prior Art),容不贅述。當然,該臭氧及負離子產生單元
50,亦可使用一多極式等離子產生器70,來產生臭氧及負離子,其構造後面再詳述。
一煙囪60,係連接該臭氧及負離子產生單元50;以及一多極式等離子產生器70,係設在該煙囪60的排煙口61,如圖6A~圖6B所示,該多極式等離子產生器70包括一絕緣管體71,及設在該絕緣管體71內的多極等離子槍72,該多極等離子槍72至少有二對以上呈對稱狀裝設,且電性連接一外部的高壓產生電路73,用以產生高溫的等離子焰(電漿)74,等離子焰(電漿)74因其電流跟電壓所產生等離子焰,以等離子電弧高溫燃燒該廢氣。
本實施例中,等離子電弧溫度可從常溫到幾萬攝氏度,幾乎可以將所有毒活性氣體氧化還原消除;再者等離子焰(電漿)74之高壓電極擊穿空氣時會產生臭氧,臭氧也能將幾乎所有活性有害氣體將其氧化還原,且會產生UV紫外線,同樣也能將有害氣體將其氧化或還原。本實施例中,該多極等離子槍72,除了產生電漿溫度外,也將廢氣解降,同時也會產生「紫外線」將廢氣轉換降解掉。但其原理不同:UV光解利用特製的高能高臭氧UV紫外線光束照射惡臭氣體改變惡臭氣體的分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。而本發明多極式等離子產生器70,是繼固態、液態、氣態之後的物質第四態,當外加電壓達到氣體的著火電壓時,氣體分子被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和
廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,並發生後續的各種反應以達到降解污染物的目的。
本實施例中,該燃料80包括由回收廢棄物81,經一破碎單元82處理後所構成,該回收廢棄物81可包括有:垃圾,建築廢材,農牧業堆肥,養殖屠體廢料,二手衣,廢塑膠,廢輪胎破碎,重油,廢機油及煤炭等等。以粉碎減量(體積)當做燃料來做為火力發電鍋爐的主要材料,進而回收其熱能。但傳統這種直接燃燒上述回收廢棄物81時,其排煙、臭氣、燃灰、爐渣等,將造成難聞之臭氣與黑煙等二次公害,且不完全燃燒會產生一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等,當然也就無法創造廢輪胎資源化處理之最大利益。但,本發明上揭可行實施例所揭露的綠色環保火力電熱系統90,可以解決傳統此一問題點,以達綠色回收廢棄物再利用與儲能的功效。
即本發明具有如下之功效增進:
一、本發明以該光觸媒組成單元21把空氣A中的水分解成氫氣(H2)及氧氣(O2),並以該氣旋震動單元22,幫助燃燒與降低廢氣;且該AI可變頻超音波音頻產生器225,輸出超音波震盪子,對進氣空氣產生超音頻能量;進而可使進氣產生氣旋+高頻震動能量,幫助氣體接觸並增進助燃功效。
二、本發明以該奈米鉑金複方觸媒混合有石蠟油,鎂粉及鋁粉,燃燒達到400度以上時,鎂粉跟鋁粉會燃燒可以提高溫度達到1~2千攝氏度以上,減少戴奧辛等毒氣產生,且鎂粉轉換成無毒氧化鎂
陶瓷,鋁粉轉換成無毒三氧化二鋁陶瓷,與剩下的殘餘燃料成為爐渣41。
三、本發明以該爐渣玻化處理單元40,加上廢玻璃粉42,包埋該爐渣41所含的重金屬,使其不溶於水中,防止二次污染,並可作為建築材料的基材,以達廢物回收再利用的創能功效。
四、本發明以該臭氧及負離子產生器50,將鍋爐10燃燒後所產生的廢氣17,以臭氧(O3)氧化分解臭味跟廢氣毒性,並以負離子除塵,二者相輔相成。
五、本發明以該多極式等離子產生器70,產生高溫的等離子焰(電漿)74,以等離子電弧高溫燃燒該廢氣,以達到降解污染物的目的。
是以,本發明以回收廢棄物作為火力電熱的燃料,並在進氣、鍋爐燃燒、排氣等過程中,去除戴奧辛(TCDD)及其他有毒氣體,再由煙囪排出,以符合排放標準,以達回收廢棄物再利用之創能功效增進。
本實施例中,如圖2所示,該綠色環保火力電熱系統90為一定址式,亦即適用於傳統的火力發電廠。但不限定於此,即該綠色環保火力電熱系統90,可為一可移動式。亦即如圖7所示,可以將其構造小型化,裝設在一運輸載具91上。據此成為一可移動式的綠色環保火力電熱系統90,可供農業、畜牧業、漁業、養殖業、溫室栽培…等應用。亦即該運輸載具91可直接開到海邊等污染源廢塑膠廢木材就地燃燒,也可以用於大型牧場溫室冬天殘熱溫度調整夏天,深水井溫度調整,噴霧造冷調整,雞,鴨,羊,牛,豬等夏天高温降温调整,提高養殖效率,冬暖夏涼溫度調整系統。
如圖8A~圖8B所示,本發明一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統之第二實施例,係為一離峯深水氣囊儲電系統100,該離峯深水氣囊儲電系統100包括:一水輪機101,設置在海岸邊,用以帶動一發電機15產生電能;其特徵在於:一泵102,連接該水輪機101;一大型氣囊103,係設在距海平面至少100公尺的海底,用以承受100Pa以上的大氣壓力;一第一水管104,連接該泵102與該大型氣囊103之間;以及一第二水管105,連接該泵102,在用電離峰時段以該泵102抽取海水,再經由該第一水管104打入該大型氣囊103內儲存;當用電尖峰時,藉由深海壓力使該大型氣囊103內的海水,經由該第一水管104反向超高逆水壓至該泵102,使該水輪機101運轉,進而帶動該發電機15產生電能。
本實施例中,其特徵及功能在於:當夜晚用電離峰時,以該泵102抽取海水,再經由該第一水管104打入該大型氣囊103內儲能(如圖8A所示);白天用電尖峰時,利用深水水壓,反向超高逆水壓推動發電機15發電(如圖8B所示),賣電給台電,賺取離尖峯售電差額,並解決電力難以儲存的難題。再者,該離峯深水氣囊儲電系統100可與該該綠色環保火力電熱系統90並聯使用,使火力電熱與逆水壓水利發電,相輔相成,達到綠色儲能與創能多源的目標。
如圖9所示,本發明一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統之第三實施例,係為一深井溫度調節創能系統110,該深井溫度調節創能系統110包括:一魚塭F,用以養殖魚類;一深井,係以一金屬管111打入地面所構成,該金屬管111外周緣設有電熱管112,用以對該金屬管112加熱;一第一抽水管113,其一端連接該魚塭F,另一端深入該深井111中,且該第一抽水
管113設有一泵114及一加熱器115,用以將該魚塭F的冷水抽至該深井111中,使冷水溫度上升;以及一第二抽水管116,其一端連接該魚塭F,另一端深入該深井111中,用以將該深井111中已加溫的水導入該魚塭F中。
本實施例中,其特徵及功能在於:井水因深入地面,不受天氣影響水温常保冬暖夏涼,當冬天時魚塭F的溫度很低,魚類會受不了而凍死,此時該深井111中的溫度較高,因此將魚塭F的冷水抽入深井111作熱交換,並能以該加熱器115的輔助,再以第二抽水管116,將該深井111中已熱交換加溫的水導入該魚塭F中。如此一來,即不用抽地下水影響地層下陷,出水在做二次冰水處理再霧化,水霧遇熱氣化,可以吸收大量熱量,夏天可以降低室內溫度,適用於大範圍室內面積類空調、可以用於農、漁、牧、溫室裁培...等等溫度調節達到冬暖夏涼的目的。
如圖10所示,本發明一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統之第四實施例,係為一深井溫度調節創能系統120,該深井溫度調節創能系統120包括:一房舍P,用以飼養家畜動物;一深井,係以一金屬管111打入地面所構成,該金屬管111外周緣設有電熱管112,用以對該金屬管111加熱;一第三抽水管121,其一端連接自來水,另一端深入該深井111中,用以將自來水該導入該深井111中;一第四抽水管122,其一端深入該深井111中,另一端設有一泵114及一冷暖加熱器117,用以將該深井111中的水抽吸上來;以及一噴霧管118,係貫穿該房舍P,其一端連接該泵114,另一端設有一抽風扇119,用以抽風及散熱。
上揭深井溫度調節系統120,可以讓大面積的室內空間,在酷暑下、變成冷氣房又不用花費高昂的電費,具有節能之功效。
是以,在深井111中就放入冷熱交換器,尺寸大概是50公分寬乘以100公分寬乘以200公分長,鋁製熱交換器,埋的深井最底下,地面泵的水幫浦打水打進去跟冷熱土層做熱交換,就會做改夏天温水進去冷水出來,而冬天冷水進去温水出來,再加上冰熱兩用冰水機,夏天霧化降低氣溫冬天埋入地下或牆壁增加溫室溫度。因此,當夏天外面是38度、但只有16度抽出來以後再加上我們的冰水機進一步可以冷卻到8度C,再把它霧化在雞舍農舍裡面、是不是像在冷氣空中一樣。反之戶外溫度零下20度,但深井中的水是26度、經過我們+的冰熱冷水兩用機加溫到30度在流經、農舍雞舍地板和牆面、外面設施零下20度裡面室溫就會到30度不用花費很多的能源、幾乎全部來自於大自然的力量、因為深井水就是冬暖夏涼的特性。
藉助上階技術手段,本發明能以回收廢棄物作為火力電熱的燃料,並在進氣、鍋爐燃燒、排氣等過程中,去除戴奧辛(TCDD)及其他有毒氣體,再由煙囪排出,以符合排放標準,以達回收廢棄物再利用之創能功效;再者,能以離峰儲電,利用深水水壓,將海水打入氣囊中儲能,白天用電尖峰時,反向超高逆水壓推動發電機發電,解決電力難以儲存的難題,以達儲能之功效;又利用井水深入地面,不受天氣影響水温,運用深井溫度調節系統,可常保冬暖夏涼,可以用於農、漁、牧、溫室裁培等溫度調節,達到冬暖夏涼的目的。
綜上所述,本發明所揭示之技術手段,確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件,祈請 鈞局惠賜專利,以勵發明,無任德感。
惟,上述所揭露之圖式、說明,僅為本發明之較佳實施例,大凡熟悉此項技藝人士,依本案精神範疇所作之修飾或等效變化,仍應包括在本案申請專利範圍內。
10:鍋爐
11:燃燒室
12:蒸汽輸出管
13:蒸汽
14:汽輪機
15:發電機
16:廢氣排出管
17:廢氣
20:進氣單元
21:光觸媒組成單元
22:氣旋震動單元
30:噴劑裝置
31:奈米鉑金複方觸媒消煙劑
40:爐渣玻化處理單元
41:爐渣
50:臭氧及負離子產生單元
60:煙囪
61:排煙口
70:多極式等離子產生器
80:燃料
81:回收廢棄物
82:破碎單元
90:綠色環保火力電熱系統
Claims (2)
- 一種綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,係為一綠色環保火力電熱系統及一離峯深水氣囊儲電系統,該綠色環保火力電熱系統為一定址式,包含:一鍋爐,具有一燃燒室,一蒸汽輸出管及一廢氣排出管,利用一燃料送入該燃燒室進行燃燒的高溫,產生蒸汽使一汽輪機運轉,進而帶動一發電機產生電能;一進氣單元,連接該鍋爐,用以供給該鍋爐燃燒時所需的氣體;其特徵在於:該進氣單元包括連接一光觸媒組成單元及一氣旋震動單元,其中,該光觸媒組成單元,包括有一箱體,該箱體內設有一UV光源、一負離子產生器、及一臭氧產生器、及一空氣濾清器,且該空氣濾清器上及該箱體內塗設有奈米鉑金複方光觸媒,該奈米鉑金複方光觸媒係由二乙基苯、二硫化鉬及濃度480~4800ppm之奈米超微粒黃金及奈米鈦所構成;該進氣單元的氣體中所含的水經過該光觸媒組成單元,經該UV光源照射,把空氣A中的水分解成氫氣(H2)及氧氣(O2);該氣旋震動單元具有一軸向管體與一呈徑向設在該軸向管體中段的容置室,該軸向管體的內管壁係設有螺旋紋,可將進氣A轉成螺旋氣流進入該鍋爐的燃燒室,用以增加動能,且該管壁內塗佈有奈米鉑金複方光觸媒,並設置有一UV光源,用以催化空氣水份,分解成氫氣跟氧氣,幫助燃燒與降低廢氣;又該容置室與該軸向管體的連通處,設有一AI可變頻超音波音頻產生器,用以輸出超音波震盪子,可對進 氣空氣產生超音頻能量,且該容置室內更包括設有一控制電路,用以控制該AI可變頻超音波音頻產生器的作動;一噴劑裝置,連接該鍋爐,用以供給該鍋爐燃燒時所需的噴液;一奈米鉑金複方觸媒消煙劑,由該噴劑裝置噴入該鍋爐的燃燒室,該奈米鉑金複方觸媒消煙劑包括有:奈米鉑觸媒、奈米金觸媒、鎂粉及鋁粉混合浸泡在一保存油中,其燃燒達到400度以上時,該鎂粉跟鋁粉會燃燒可以提高溫度達到1~2千攝氏度以上,減少戴奧辛等毒氣產生,且該鎂粉轉換成無毒氧化鎂陶瓷,該鋁粉轉換成無毒三氧化二鋁陶瓷,與剩下的殘餘燃料成為爐渣;一爐渣玻化處理單元,係將鍋爐燃燒後所產生的爐渣,予以粉碎成顆粒後,加上廢玻璃粉,包埋該爐渣所含的重金屬,使其不溶於水中,防止二次污染;一臭氧及負離子產生單元,係連接該廢氣排出管,用以將鍋爐燃燒後所產生的廢氣,利用產生臭氧(O3)可氧化分解臭味跟廢氣毒性及除塵;一煙囪,係連接該臭氧及負離子產生單元;一多極式等離子產生器,係設在該煙囪的排煙口,該多極式等離子產生器包括一絕緣管體,及設在該絕緣管體內的多極等離子槍,該多極等離子槍至少有二對以上呈對稱狀裝設,且電性連接一外部的高壓產生電路,用以產生高溫的等離子焰,用以燃燒該廢氣;以及該離峯深水氣囊儲電系統包括:一水輪機,設置在海岸邊,用以帶動該發電機產生電能;一泵,連接該水輪機; 一大型氣囊,係設在距海平面至少100公尺的海底,用以承受100Pa以上的大氣壓力;一第一水管,連接該泵與該大型氣囊之間;以及一第二水管,連接該泵,在用電離峰時段以該泵抽取海水,再經由該第一水管打入該大型氣囊內儲存;當用電尖峰時,藉由深海壓力使該大型氣囊內的海水,經由該第一水管反向超高逆水壓至該水輪機,使該水輪機運轉,進而帶動該發電機產生電能。
- 如申請專利範圍第1項所述之綠色回收廢棄物再利用與儲能多源系統,其中,該燃料包括由回收廢棄物,經一破碎單元處理後所構成,該回收廢棄物包括有:垃圾,建築廢材,農牧業堆肥,養殖屠體廢料,二手衣,廢塑膠,廢輪胎破碎,重油,廢機油及煤炭。
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