CN106761985A - 一种余热发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种余热发电装置，应用于烟气管道，其中，包括：多个斯特林机，其包括：吸热端；烟气管道开设有多个匹配吸热端的固定孔，用以使斯特林机的吸热端伸入烟气管道内，并与烟气管道内的高温烟气接触；数量与斯特林机对应的运动机构，用以在对应的斯特林机的吸热端受高温气体的作用下产生工作动力；每个发电单元与对应的运动机构连接，用以在运动机构的工作下配合发电；整流电路，与每个发电单元连接，用以将每个发电单元工作产生的电流集中输出其技术方案的有益效果在于，不仅结构简单且设置方方便，可通过斯特林机对烟气管道中的高温烟气进行收集进而驱动发电机进行发电，克服了现有技术中采用的发电装置体积庞大，设置复杂的缺陷。

Description

一种余热发电装置
技术领域
本发明涉及能源动力技术领域，尤其涉及一种余热发电装置。
背景技术
余热主要是是指工业生产过程中释放出来的可被利用的热能，其主要包括工业排气余热，高温产品及炉渣余热，化学反应过程中生成的弃热，可燃废气，废气废水的热量，而余热发电正是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术，余热发电不仅节能，还有利于环境保护，而余热发电的重要设备是余热锅炉，它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电，但余热锅炉存在着工质温度不高，锅炉体积大，耗用金属多的缺陷。因此急需一种设置方便，结构简单，并且可充分利用余热进行发电的装置。
发明内容
针对现有技术中烟气管道中利用高温烟气的余热存在的上述问题，现提供一种旨在实现充分利用烟气管道的热高温烟气的热量，通过斯特林机将热能进行转换进行发电的发电装置。
具体技术方案如下：
一种余热发电装置，应用于烟气管道，其中，包括：多个斯特林机，每个所述斯特林机包括：
一吸热端；
所述烟气管道开设有多个匹配所述吸热端的固定孔，用以使所述斯特林机的所述吸热端伸入所述烟气管道内，并与所述烟气管道内的高温烟气接触；
数量与所述斯特林机对应的运动机构，所述运动机构用以在对应的所述斯特林机的所述吸热端受所述高温气体的作用下产生工作动力；
数量与所述斯特林机对应的发电单元，每个所述发电单元与对应的所述运动机构连接，用以在所述运动机构的工作下配合发电；
整流电路，与每个所述发电单元连接，用以将每个所述发电单元工作产生的电流集中输出。
优选的，所述烟气管道于对应每个所述固定孔的下方设置有一承托部，所述承托部用以承托所述斯特林机。
优选的，所述承托部的两侧分别设置有一加强筋。
优选的，所述运动机构为活塞曲轴机构，所述曲轴通过一传动机构连接所述发电单元。
优选的，所述运动机构为自由活塞；
所述发电单元包括线圈和永磁体；
所述线圈固定设置于所述自由活塞的活塞杆的活动行程上的一预定位置，
所述活塞杆连接所述永磁体，所述永磁体穿过所述线圈随所述活塞运动。
优选的，所述斯特林机包括一壳体，所述壳体设置有一固定架，所述固定架用以将所述斯特林机固定于所述承托部上。
优选的，所述烟气管道为烟囱。
优选的，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟囱内，按照自下而上由多到少分布。
优选的，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟囱内，按照自下而上成金字塔形分布。
优选的，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟气管道内，按照离热源距离自近而远由多到少的分布。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：不仅结构简单且设置方方便，可通过斯特林机对烟气管道中的高温烟气进行收集进而驱动发电单元进行发电，克服了现有技术中采用的发电装置体积庞大，设置复杂的缺陷。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种余热发电装置的实施例的结构示意图；
图2为本发明一种余热发电装置的另一实施例的结构示意图；
图3为本发明一种余热发电装置的实施例中，关于斯特林机于烟气管道上的排列方式。
附图标记表示：
(1)、烟气管道；(2)、斯特林机；(3)、运动机构3；(4)、发电单元；(11)、固定孔；(5)、承托部；(21)、吸热端；(6)、加强筋；(7)、传送机构；(41)、永磁体；(42)、线圈；(8)、固定架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种余热发电装置。
如图1，一种余热发电装置的实施例，应用于烟气管道，其中，包括：多个斯特林机2，每个斯特林机2包括：
一吸热端21；
烟气管道1开设有多个匹配吸热端21的固定孔11，用以使斯特林机2的吸热端21伸入烟气管道1内，并与烟气管道1内的高温烟气接触；
数量与斯特林机2对应的运动机构3，运动机构3用以在对应的斯特林机2的吸热端21受高温气体的作用下产生工作动力；
数量与斯特林机2对应的发电单元4，每个发电单元4与对应的运动机构3连接，用以在运动机构3的工作下配合发电；
整流电路(未于图中示出)，与每个发电单元4连接，用以将每个发电单元4工作产生的电流集中输出。
上述技术方案中，针对烟气管道1的发热量大的特点，在烟气管道1热量集中的位置设置多个用以放置斯特林机2吸热部的固定孔11；
设置的多个斯特林机2受热工作之后，通过与对应的运动机构3配合使运动机构3产生的动力供对应的发电单元4工作生成电流；
为了使每个发电单元4生成的电流集中输出，通过整流电路可将每个发电单元生成的电流整合集中输出。
在一种较优的实施方式中，烟气管道1于对应每个固定孔11的下方设置有一承托部5，承托部5用以承托斯特林机2。
上述技术方案中，承托部5可为不锈钢材质，用以承托斯特林机2，使斯特林机2与运动机构3位置进行匹配。
在一种较优的实施方式中，承托部5的两侧分别设置有一加强筋6。
上述技术方案中，加强筋6设置为三角结构，分别固定于承托部5的下部与烟气管道1形成一支撑，用以加强承托部5的固定强度。
在一种较优的实施方式中，运动机构3为活塞曲轴机构，曲轴通过一传动机构7连接发电单元4。
上述技术方案中，发电单元4可采用发电机，在运动机构3为活塞曲轴机构的实施例下，斯特林机2工作产生的动力控制活塞曲轴的运动，活塞曲轴机构的运动由传动部件带动发电机的工作已达到发电目的。
在一种较优的实施方式中，运动机构3为自由活塞；
发电单元4包括线圈42和永磁体41；
线圈42固定设置于自由活塞的活塞杆的活动行程上的一预定位置，
活塞杆连接永磁体41，永磁体41穿过线圈42随活塞运动。
本发明的另一实施例中，如图2所示，运动机构3可为自由活塞；
其中自由活塞的工作原理为，斯特林机2的加热底部受高温烟气的作用下，斯特林机2内气体膨胀，进而膨胀的气体推动自由活塞与背向加热底部方向伸出；
在斯特林机2内的气体冷却后，自由活塞朝向加热底部方向运动以回到初始位置，以此往复工作，使自由活塞的活塞杆带动永磁体41往复穿过线圈42切割磁感线使发电单元4产生电流。
在一种较优的实施方式中，斯特林机2包括一壳体，壳体设置有一固定架8，固定架8用以将斯特林机2固定于承托部5上。
在一种较优的实施方式中，烟气管道1为烟囱。
在一种较优的实施方式中，多个斯特林机2的吸热端21于烟囱内，按照自下而上由多到少分布。
在一种较优的实施方式中，如图3所示，多个斯特林机的吸热端21于烟囱内即烟气管道1的内壁中，按照自下而上成金字塔形分布。
在一种较优的实施方式中，多个斯特林机2的吸热端21于烟气管道1内，按照离热源距离自近而远由多到少的分布。
上述技术方案中，为了充分利用烟气管道1即烟囱的热量，可在离烟囱热源近的地方由下至上由多到少的设置斯特林机2，实现合理化布局，进而使收集的热能产生更多的电能。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种余热发电装置，应用于烟气管道，其特征在于，包括：多个斯特林机，每个所述斯特林机包括：
一吸热端；
所述烟气管道开设有多个匹配所述吸热端的固定孔，用以使所述斯特林机的所述吸热端伸入所述烟气管道内，并与所述烟气管道内的高温烟气接触；
数量与所述斯特林机对应的运动机构，所述运动机构用以在对应的所述斯特林机的所述吸热端受所述高温气体的作用下产生工作动力；
数量与所述斯特林机对应的发电单元，每个所述发电单元与对应的所述运动机构连接，用以在所述运动机构的工作下配合发电；
整流电路，与每个所述发电单元连接，用以将每个所述发电单元工作产生的电流集中输出。
2.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述烟气管道于对应每个所述固定孔的下方设置有一承托部，所述承托部用以承托所述斯特林机。
3.根据权利要求2所述的余热发电装置，其特征在于，所述承托部的两侧分别设置有一加强筋。
4.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述运动机构为活塞曲轴机构，所述曲轴通过一传动机构连接所述发电单元。
5.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述运动机构为自由活塞；
所述发电单元包括线圈和永磁体；
所述线圈固定设置于所述自由活塞的活塞杆的活动行程上的一预定位置；
所述活塞杆连接所述永磁体，所述永磁体穿过所述线圈随所述活塞运动。
6.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述斯特林机包括一壳体，所述壳体设置有一固定架，所述固定架用以将所述斯特林机固定于所述承托部上。
7.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述烟气管道为烟囱。
8.根据权利要求7所述的余热发电装置，其特征在于，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟囱内，按照自下而上由多到少分布。
9.根据权利要求8所述的余热发电装置，其特征在于，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟囱内，按照自下而上成金字塔形分布。
10.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，多个所述斯特林机的吸热端于所述烟气管道内，按照离热源距离自近而远由多到少的分布。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107401747A (zh) * 2017-07-26 2017-11-28 华南理工大学 一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统
CN108110950A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 重庆麦纳昇科技有限公司 节能配电柜用发电系统
CN110159451A (zh) * 2019-03-08 2019-08-23 东方宏海新能源科技发展有限公司 一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202611923U (zh) * 2012-06-25 2012-12-19 宋康玉 烟气余热回收装置
CN202927859U (zh) * 2012-11-30 2013-05-08 浙江海洋学院 烟囱抽烟装置
CN204943526U (zh) * 2015-06-29 2016-01-06 中国石油天然气股份有限公司 一种锅炉烟气净化装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202611923U (zh) * 2012-06-25 2012-12-19 宋康玉 烟气余热回收装置
CN202927859U (zh) * 2012-11-30 2013-05-08 浙江海洋学院 烟囱抽烟装置
CN204943526U (zh) * 2015-06-29 2016-01-06 中国石油天然气股份有限公司 一种锅炉烟气净化装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107401747A (zh) * 2017-07-26 2017-11-28 华南理工大学 一种小型垃圾焚烧炉余热发电系统
CN108110950A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 重庆麦纳昇科技有限公司 节能配电柜用发电系统
CN110159451A (zh) * 2019-03-08 2019-08-23 东方宏海新能源科技发展有限公司 一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统

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