CN105928376A - 一种基于温差发电的余热回收系统 - Google Patents

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李永光
王菁
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Abstract

本发明涉及一种基于温差发电的余热回收系统，设置在烟囱或炉窑排烟道中，包括该系统包括支撑件、水热组件和温差发电组件，所述的水热组件通过支撑件固定在烟囱或炉窑排烟道内，所述的温差发电组件与水热组件连接；所述的水热组件首先吸收烟囱或炉窑排烟道内流体的余热，并在水热组件内部实现换热，将一部分流体的余热转换为水热，同时温差发电组件通过温差发电将剩余的一部分余热转换为电能并输出。与现有技术相比，本发明具有余热回收并同时发电、发电效率高、流量可调、热交换效率高等优点。

Description

一种基于温差发电的余热回收系统
技术领域
本发明涉及一种余热回收系统，尤其是涉及一种基于温差发电的余热回收系统。
背景技术
余热大量存在于工业设备及一些生活设施中，如工业生产中的各种炉窑，大量的余热通过烟囱排烟排放到大气中，通常排烟温度为90～160℃，有些炉窑甚至可以达到200℃以上，因此，在有排烟的燃烧系统中，其排烟热损失是影响燃烧系统热效率的最主要因素，其影响程度可达90％以上。因此，为了节能目前有许多各种各样的余热回收系统，但由于排烟中含有SOx等成分，对回收系统有腐蚀作用，因此，即便安装了余热回收系统，排烟温度仍达到或超过120℃。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种余热回收并同时发电、发电效率高、流量可调、热交换效率高的基于温差发电的余热回收系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于温差发电的余热回收系统，设置在烟囱或炉窑排烟道中，包括该系统包括支撑件、水热组件和温差发电组件，所述的水热组件通过支撑件固定在烟囱或炉窑排烟道内，所述的温差发电组件与水热组件连接；
所述的水热组件首先吸收烟囱或炉窑排烟道内流体的余热，并在水热组件内部实现换热，将一部分流体的余热转换为水热，同时温差发电组件通过温差发电将剩余的一部分余热转换为电能并输出。
所述的水热组件包括依次连接的冷水进管、下联箱、换热管、上联箱和热水出管，所述的下联箱和上联箱分别通过支撑件与烟囱或炉窑排烟道内壁固定连接。
所述的温差发电组件包括蓄电池和设置在换热管外表面的多个温差发电片，所述的温差发电片与蓄电池连接。
所述的换热管的截面为圆形或方形。
所述的余热回收系统还包括设置在排烟道上游的流量调节组件，包括相互连接的流量调节阀和温度传感器。
所述的换热管为与排烟道内壁形状相合的螺旋形换热管。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、余热回收并同时发电：本发明通过设置在烟囱或炉窑排烟道内的水热组件和温差发电组件，对烟囱或炉窑排烟道内流体的余热进行回收，同时产生热水和电能，有效的回收了余热，
二、发电效率高：当本系统温差为80℃时，发电片达到218.6mw/cm2的性能，回收电能量相当可观。
三、流量可调：本发明的流量调节阀随着排烟道内的温度变化对流量进行调节，保证温差发电组件与水热组件的工作温度在一定范围内，有效的保护了温差发电组件与水热组件，并且提高了热交换的利用率。
四、热交换效率高：本发明通过螺旋形的换热管增加了与高温烟气的接触面积，使温差发电组件与水热组件的工作面积增大，提高了热交换效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为水热组件和温差发电组件的结构示意图。
其中，1、烟囱或炉窑排烟道，2、上联箱，3、下联箱，4、换热管，5、冷水进管，6、热水出管，7、温差发电片，8、支撑件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
本发明系统的工作原理为：将图2所示的水热组件和温差发电组件放入烟囱1，其安放方式如图1所示(注安放方式不仅这一种，可以有许多方式，图1仅为举例而已)。热的流体流过该系统，换热管4上的温差发电片7热端接触到高温流体，换热管4内部有冷水流过，吸收通过换热片传入换热管4内的热流体的热量，同时降低了紧贴于换热管4上温差发电片7另一面的温度，形成低温,，经过换热管4后冷水的温度提升，因此，回收了通道中高温流体的热量，与此同时，温差发电片7在其两面不同温度的作用下，输出电能。
温差发电片的原理是利用塞贝克效应(Seebeck effect)将高低温度差转变成电能，其中温差越大，发电片表面积越大，发的电量越多，当温差为80℃时，发电片达到218.6mw/cm2的性能，回收电能量相当可观。

Claims (6)

1.一种基于温差发电的余热回收系统，设置在烟囱或炉窑排烟道(1)中，其特征在于，包括该系统包括支撑件(8)、水热组件和温差发电组件，所述的水热组件通过支撑件(8)固定在烟囱或炉窑排烟道内，所述的温差发电组件与水热组件连接；
所述的水热组件首先吸收烟囱或炉窑排烟道(1)内流体的余热，并在水热组件内部实现换热，将一部分流体的余热转换为水热，同时温差发电组件通过温差发电将剩余的一部分余热转换为电能并输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的余热回收系统，其特征在于，所述的水热组件包括依次连接的冷水进管(5)、下联箱(3)、换热管(4)、上联箱(2)和热水出管(6)，所述的下联箱(3)和上联箱(2)分别通过支撑件(8)与烟囱或炉窑排烟道(1)内壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于温差发电的余热回收系统，其特征在于，所述的温差发电组件包括蓄电池和设置在换热管(4)外表面的多个温差发电片(7)，所述的温差发电片(7)与蓄电池连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于温差发电的余热回收系统，其特征在于，所述的换热管(4)的截面为圆形或方形。
5.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的余热回收系统，其特征在于，所述的余热回收系统还包括设置在排烟道(1)上游的流量调节组件，包括相互连接的流量调节阀和温度传感器。
6.根据权利要求2所述的一种基于温差发电的余热回收系统，其特征在于，所述的换热管(4)为与排烟道(1)内壁形状相合的螺旋形换热管。
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