CN105226998A - 一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置和供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，包括与灰渣井上部连接的热源矩形通道，在热源矩形通道的两侧设有温差发电器，在温差发电器的外侧设有冷源矩形通道，冷源矩形通道与锅炉补给水管连接，温差发电器的热端与热源矩形通道连接，温差发电器的冷端与冷源矩形通道连接。本发明还公开了一种应用上述利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置的供电系统。本发明通过热电材料将灰渣冷却水的部分热量转化为电能，并将所产生的电能供部分用电器使用，既提高了灰渣冷却水余热的利用率，又节省了用电；同时冷源采用锅炉补给水，锅炉补给水在充当冷源的同时，提高了除盐水进入热井前的温度，节省了用于加热的燃料。

Description

一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置和供电系统

技术领域

本发明涉及节能减排技术领域，特别是一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置和供电系统

背景技术

我国每年消耗大量的能源用于发电，其中火力发电占的比重达70％，这引起了严重的环境问题和能源压力。当前，火力发电站燃料燃烧热的利用率很低，大约有百分之六十多的热量以排烟和排渣等方式耗散到空气中，这种方式会造成极大的资源浪费。

火力发电站锅炉炉膛燃烧产生的灰渣通过冷灰斗掉入充满冷却水的灰渣井底部进行冷却，由于掉入灰渣井的灰渣占用了灰渣井的一部分体积，这时灰渣井上部会有一部分清澈的冷却水溢流到井外，通过收集、冷却，重新注入灰渣井循环利用。另外，作为火力发电站锅炉补给水的除盐水在注入凝汽器之前，需先注入热井升温，然后才能注入凝汽器。

半导体温差发电是一种新型的发电方式，利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，其原理是在一个由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对的半导体器件两侧设置一个温差，于是在这个半导体器件中就产生了开路电压。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，该温差发电装置不但能够利用冷渣水的余热发电，还能利用冷渣水的余热加热锅炉补给水，节省燃料；采用该温差发电装置为用电器提供电能，能够节省部分用电器用电。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，包括与灰渣井上部连接的热源矩形通道，在所述热源矩形通道的两侧设有温差发电器，在所述温差发电器的外侧设有冷源矩形通道，所述冷源矩形通道与锅炉补给水管连接，所述温差发电器的热端与所述热源矩形通道连接，所述温差发电器的冷端与所述冷源矩形通道连接。

在所述热源矩形通道内设有间距相等并且错排的多个肋片。

所述热源矩形通道的进口与所述冷源矩形通道的出口设置在该发电装置的同一端部。

所述冷源矩形通道的内部结构为光滑结构。

所述温差发电器是由多个温差电模块排列在一起形成的。

在所述温差发电器与所述热源矩形通道之间以及所述温差发电器与所述冷源矩形通道之间均设有导热硅脂涂层。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种应用上述利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置的供电系统，包括与所述温差发电装置连接的电压调整器，所述电压调整器分别与所述用电器和蓄电池连接，所述蓄电池与所述用电器连接。

本发明具有的优点和积极效果是：把通有灰渣冷却水的通道做成内部带有肋片的热源矩形通道，在外侧加装温差发电装置，通过热电材料将灰渣冷却水的部分热量转化为电能，并将所产生的电能供部分用电器使用，既提高了灰渣冷却水余热的利用率，降低了灰渣冷却水的温度，缩短了冷却时间，又节省了用电；同时冷源采用锅炉补给水，锅炉补给水在充当冷源的同时，提高了除盐水进入热井前的温度，节省了用于加热的燃料。

附图说明

图1为本发明一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置的结构示意图；

图2为本发明采用图1所示温差发电装置的供电系统的工作结构图。

图中：1、热源矩形通道；1-1、肋片；2、冷源矩形通道；3、温差发电器；4、温差发电装置；5、电压调整器；6、蓄电池；7、用电器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，包括与灰渣井上部连接的热源矩形通道1，在所述热源矩形通道1的两侧设有温差发电器3，在所述温差发电器3的外侧设有冷源矩形通道2，所述冷源矩形通道2与锅炉补给水管连接，所述温差发电器3的热端与所述热源矩形通道1连接，所述温差发电器3的冷端与所述冷源矩形通道2连接。

从灰渣井溢流出的灰渣冷却水的温度一般在70～80℃左右。而用作锅炉补给水的除盐水初始温度为20～25℃，因此，把通有灰渣冷渣水和除盐水的管道分别充当热源通道和冷源通道，在它们之间加装半导体温差发电装置，将灰渣冷却水的部分热量转化为电能，达到节能环保的目的。同时将除盐水加热，提高了除盐水进入热井前的温度，能够节约燃料。

在本实施例中，在所述热源矩形通道1内设有间距相等并且错排的多个肋片1-1。有利于热源矩形通道壁面温度均匀，保证热源矩形通道壁面能够提供一个稳定的热源。所述热源矩形通道的进口与所述冷源矩形通道的出口设置在该发电装置的同一端部，以使冷流和热流的流动方向相反，增强换热效果，提高平均传热温差。所述冷源矩形通道2的内部结构为光滑结构。采用水冷，与风冷相比，其冷却效果更好，能够使冷源维持更低的温度。所述温差发电器3是由多个温差电模块排列在一起形成的。在所述温差发电器3与所述热源矩形通道1之间以及所述温差发电器3与所述冷源矩形通道2之间均设有导热硅脂涂层。有助于减小冷热源与温差发电器之间的接触热阻，增加温差发电器两端的实际温差，提高开路电压。

请参阅图2，一种应用上述利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置的供电系统，包括与所述温差发电装置4连接的电压调整器5，所述电压调整器5分别与所述用电器7和蓄电池6连接，所述蓄电池6与所述用电器7连接。

本发明的工作过程如下：

电站锅炉炉膛燃烧产生的灰渣通过冷灰斗掉入充满冷却水的灰渣井底部进行冷却，高温的灰渣与低温冷却水进行热量传递，在灰渣温度降低的同时，灰渣冷却水的温度升高。由于掉入灰渣井的灰渣占用了灰渣井的一部分体积，这时灰渣井上部会有一部分清澈的灰渣冷却水溢流到井外，进入与其连接的热源矩形通道1。温差发电器3的热端与通有灰渣冷却水的热源矩形通道1连接，温差发电器3的冷端与冷源矩形通道2连接，在冷源矩形通道2内通有锅炉补给水，其作用是使温差发电器3的冷端维持较低的温度，在温差发电器3的两端形成温差。在热源矩形通道1和冷源矩形通道2之间温差的作用下，温差发电器3产生开路电压。温差发电装置4采用电压调整器5调压后，给蓄电池6和用电器供电。在锅炉运行时，温差发电装置产生的电流通过电压调整器5为用电器供电；当锅炉停机时，利用储存在蓄电池里的电能为用电器供电。在这里用电器通常是仪表。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，包括与灰渣井上部连接的热源矩形通道，在所述热源矩形通道的两侧设有温差发电器，在所述温差发电器的外侧设有冷源矩形通道，所述冷源矩形通道与锅炉补给水管连接，所述温差发电器的热端与所述热源矩形通道连接，所述温差发电器的冷端与所述冷源矩形通道连接。

2.根据权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，在所述热源矩形通道内设有间距相等并且错排的多个肋片。

3.根据权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，所述热源矩形通道的进口与所述冷源矩形通道的出口设置在该发电装置的同一端部。

4.根据权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，所述冷源矩形通道的内部结构为光滑结构。

5.根据权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，所述温差发电器是由多个温差电模块排列在一起形成的。

6.根据权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置，其特征在于，在所述温差发电器与所述热源矩形通道之间以及所述温差发电器与所述冷源矩形通道之间均设有导热硅脂涂层。

7.一种应用如权利要求1所述的利用锅炉冷渣水热量的温差发电装置的供电系统，其特征在于，包括与所述温差发电装置连接的电压调整器，所述电压调整器分别与所述用电器和蓄电池连接，所述蓄电池与所述用电器连接。