一种基于化工厂产盐冷却塔循环水发电系统设计论文_武德顺 方喜圆

1 前言

自从2010年以来，国家《中华人民共和国节约能源法》把绿色可持续发展定为最主要的目标，通过《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了"十一五"期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨，化学需氧量(COD)由1414万吨减少到1273万吨;全国设市城市污水处理率不低于70%，工业固体废物综合利用率达到60%以上。

而中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对维护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极作用。

本系统是根据实地考察宜化集团制盐厂的生产车间，利用冷却塔水循环的水下降的势能进行智能发电利用，包括不锈钢撑杆、微型无刷发电机、STM32单片机、储能系统，不锈钢撑杆是由钢筋材料制成，表面涂上防腐油漆，撑杆为延长发电机转轴，为了减小发电机转轴的阻力减少维护成本，采用无刷发电机。发电机发的电通过外连接线传给STM32单片机记录波形，然后智能并网储存，然后通过LCD1602液晶显示屏可观察到发电机储存情况。

2 系统设计

产盐冷却塔循环水发电系统的结构框图。如图1所示：

图1 结构框图。

产盐冷却塔循化水利用系统包括防腐撑杆用于延长发电子转轴，撑杆上面有防腐油漆，放电机外围有防水保护壳，壳内有电流传感器，信号采集器，模数转换器，储电箱中有32单片机，数模转换器。电流传感器与信号采集器与发电机输出接口相连数模装换器与信号采集器相连然后输出与储电箱相连。储电箱上面有STM32单片机，与LCD1602相接。

3 系统工作过程

利用喷淋下来的水进行智能发电利用，包括不锈钢撑杆、微型无刷发电机、STM32单片机、储能系统，不锈钢撑杆是由钢筋材料制成，表面涂上防腐油漆，撑杆为延长发电机转轴，为了减小发电机转轴的阻力减少维护成本，采用无刷发电机。发电机发的电通过外连接线传给STM32单片机记录波形，然后智能并网储存，然后通过LCD1602液晶显示屏可观察到发电机储存情况。

经过试验验证说明本实用新型产盐冷却塔循化水利用系统通过测得的数据通过STM32芯片上传到并网柜[1]，然后通过控制终端实现对冷却塔的喷淋的水发电的电能的利用让人们更好的了解资源合理利用。

4 总结

化工厂的循环水冷却系通大多是通过制冷机制冷而达到效果的，这样制冷机中的氟利昂不仅会对空气造成污染，增加温室效应，而且浪费的电能比较大，冷却塔里面的水流到冷却池中，没有得到循环利用，水是一种清洁型能源，可以回收利用。

通过32 芯片控制，冷却塔里面的水下落时均匀的，利用这一点，我们在水滴下落处放一个发电机组，而发电机的扇叶子由于受到力的作用而转动，然后发电机发电，32单片机将发的电进行智能并网和储存[2]。

我们从化工厂冷却塔的角度出发，因为有落差，我们可以将重力势能转化为发电机的动能，带动发电机发电，产生电能供工厂的照明系统使用，力求减少大气污染物的排放。该系统可应用于绝大多数的化工厂的冷却塔，范围较为广泛。

参考文献

[1]谷海涛,武鑫,鄂春良.失速型风电机组软并网控制新算法.可再生能源(J).2007,25（5）

[2]汪纫冬,赵斌.基于89C51单片机的定桨距失速型风电机组软并网装置研究(J).太阳能学报.2004.25（3）.