CN221042679U - 一种冶炼烟气余热温差发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于半导体温差发电技术领域，特别涉及一种冶炼烟气余热温差发电系统；其中所述温差发电机包括保温机壳、低温集束水管、半导体温差发电管和输出电极，其中保温机壳顶底部分别开设有高温烟气出口和高温烟气进口，保温机壳内部设有低温集束水管，其外部套置有半导体温差发电管，输出电极与半导体温差发电管连接；高温烟道通过鼓风机与除尘器连通，除尘器与高温烟气进口连通，低温水泵与低温集束水管连通，高温烟气出口与烟气吸收装置连通，输出电极与控制与逆变一体机连接，控制与逆变一体机和储能电池连接；本实用新型采用半导体温差发电原理，使冶炼烟气余热实现高温冶炼烟气资源化利用，并降低热能浪费。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体温差发电技术领域，特别涉及一种冶炼烟气余热温差发电系统。
背景技术
在有色冶金行业的余热资源中，烟气余热资源占可利用余热资源的80％，其中温度高于1000℃的高温烟余热占总烟气余热的52％，而温度在600-1000℃之间的中高温烟气余热和温度低于600℃的中低温烟气余热分别占总烟气余热的26％和22％。
综上，有色冶金烟气中高温烟气的余热占一半左右，其余热回收价值很乐观。而余下的余热资源中中高温和中低温烟气余热各占一半左右，其也占有相当的份额，不容小视。同时，低温烟气余热大部分是难以回收的，因此开发利用烟气余热，特别是中、高温烟气余热资源有很大价值。
目前余热锅炉是以各种工业生产过程中所产生的余热(如烟气余热、化学反应余热、可燃废气余热、高温产品余热等)为热源，吸取其热量后产生一定压力和温度的蒸汽或热水的换热设备。余热锅炉是余热回收利用的重要设备之一，其对提高能源利用率、节约燃料消耗起着十分重要的作用。但是，余热锅炉需要将热源转化为机械能在转化成电能，转化过程能源损失，设备投资较大，维护不方便。需要进一步简化余热利用途径，其温差发电就是利用两种不同热电材料组成的热电偶，在不同温度下产生电势差和热流，从而将温差转化为电能的过程。这种技术的优点在于可以直接将热能转化为电能，同时也可以实现在低温差下的高效率发电。因此，它在节能减排、环保和可再生能源方面具有广泛的应用前景。温差发电技术具有无噪音、低维护、寿命长、环保等特点，在低功率领域应用广泛，如无线传感器、智能卡、微型发电机等。因此本领域亟需一种冶炼烟气余热发电系统替代余热锅炉，实现冶炼烟气余热资源资源化利用。
发明内容
为了克服上述问题，本实用新型提供一种冶炼烟气余热温差发电系统；将有色矿山金属冶炼烟气余热采用集中式管道进行温差发电；本实用新型采用半导体温差发电原理，使冶炼烟气余热实现高温冶炼烟气资源化利用，并降低热能浪费。
一种冶炼烟气余热温差发电系统，包括高温烟道1、鼓风机2、除尘器3、低温水泵4、温差发电机5、烟气吸收装置6、控制与逆变一体机7和储能电池8；其中所述温差发电机5包括保温机壳51、低温集束水管52、半导体温差发电管53和输出电极54，其中保温机壳51的顶底部分别开设有高温烟气出口512和高温烟气进口511，保温机壳51内部设有低温集束水管52，低温集束水管52外部套置有半导体温差发电管53，输出电极54贯穿保温机壳51与半导体温差发电管53连接；高温烟道1通过鼓风机2与除尘器3的进气口连通，除尘器3的出气口与温差发电机5的高温烟气进口511连通，低温水泵4与低温集束水管52的进水口连通，低温集束水管52的出水口与外部连通，温差发电机5的高温烟气出口512与烟气吸收装置6连通，输出电极54与控制与逆变一体机7连接，控制与逆变一体机7和储能电池8连接。
所述低温集束水管52包括进水分布器521、集束管522和出水分布器523，其中出水分布器523和进水分布器521分别从上下两端穿入保温机壳51内，并固定在保温壳体51上，出水分布器523和进水分布器521之间设有多个集束管522，其中集束管522顶部与出水分布器523连通，底部与进水分布器521连通。
所述半导体温差发电管53包括外部套管531、半导体温差发电片532，其中半导体温差发电片532设置在外部套管531内，外部套管531套置在集束管522外部。
所述输出电极54贯穿保温机壳51与半导体温差发电管53的半导体温差发电片532连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型充分利用高温冶炼烟气余热发电实现了资源的绿色利用，并减少高温气体的排放，作为替代风能、水流、太阳能发电的又一工程应用的温差发电，为企业节省能源同时实现自主的电力供应，该技术对于冶炼企业有着积极推广的市场价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型温差发电机结构示意图。
其中：1—高温烟道；2—鼓风机；3—除尘器；4—低温水泵；5—温差发电机、烟；6—气吸收装置；7—控制与逆变一体机；8—储能电池；
51—保温机壳；52—低温集束水管；53—半导体温差发电管；54—输出电极；511—高温烟气进口；512—高温烟气出口；521—进水分布器；522—集束管；523—出水分布器；531—外部套管；532—半导体温差发电片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例1
一种冶炼烟气余热温差发电系统，包括高温烟道1、鼓风机2、除尘器3、低温水泵4、温差发电机5、烟气吸收装置6、控制与逆变一体机7和储能电池8；其中所述温差发电机5包括保温机壳51、低温集束水管52、半导体温差发电管53和输出电极54，其中保温机壳51的顶底部分别开设有高温烟气出口512和高温烟气进口511，保温机壳51内部设有低温集束水管52，低温集束水管52外部套置有半导体温差发电管53，输出电极54贯穿保温机壳51与半导体温差发电管53连接；高温烟道1通过鼓风机2与除尘器3的进气口连通，除尘器3的出气口与温差发电机5的高温烟气进口511连通，低温水泵4与低温集束水管52的进水口连通，低温集束水管52的出水口与外部连通，温差发电机5的高温烟气出口512与烟气吸收装置6连通，输出电极54与控制与逆变一体机7连接，控制与逆变一体机7和储能电池8连接。
所述低温集束水管52包括进水分布器521、集束管522和出水分布器523，其中出水分布器523和进水分布器521分别从上下两端穿入保温机壳51内，并固定在保温壳体51上，出水分布器523和进水分布器521之间设有多个集束管522，其中集束管522顶部与出水分布器523连通，底部与进水分布器521连通。
所述半导体温差发电管53包括外部套管531、半导体温差发电片532，其中半导体温差发电片532设置在外部套管531内，外部套管531套置在集束管522外部。
所述输出电极54贯穿保温机壳51与半导体温差发电管53的半导体温差发电片532连接。
实施例2
请参阅图1所示，一种冶炼烟气余热温差发电系统，是由高温烟道1、鼓风机2、除尘器3、低温水泵4、温差发电机5、烟气吸收装置6、控制与逆变一体机7和储能电池8组成；其中温差发电机5包括保温机壳51、低温集束水管52、半导体温差发电管53、输出电极54，其中保温机壳51表面开设高温烟气进口511、高温烟气出口512，低温集束水管52由进水分布器521、集束管522、出水分布器523组成，半导体温差发电管53包括外部套管531，其内部设有半导体温差发电片532，其集束管522上下分别与出水分布器523和进水分布器连通，半导体温差发电管53套装在集束管522外侧，进水分布器521进水端和出水分布器523出水端分别贯穿保温机壳51表面，输出电极54贯穿保温机壳51与半导体温差发电管53连接；所述高温烟道1通过鼓风机2与除尘器3连通，除尘器3出气口和低温水泵4分别与温差发电机5的高温烟气进口511和进水分布器521进水口连通，温差发电机5的高温烟气出口512与烟气吸收装置6连通，实现冶炼烟气制酸或者二氧化硫破氰等工艺需求，温差发电机5的输出电极54与控制与逆变一体机7连接，控制与逆变一体机7和储能电池8连接，蓄能电池8可为企业用电点供电，所述低温水泵4水源可以是自来水、江河水、地下水、工业制冷水等等，所述半导体温差发电管53和集束管522将温差发电机5的保温壳体51内分为高温烟气通道和低温水流通道实现半导体温差发电片532温差发电。
本实用新型工作过程：鼓风机2启动，高温烟道1内的冶炼烟气由鼓风机2提供动力进入除尘器3进行冶炼烟气气体除尘，初步净化防止颗粒物长时间进入温差发电机5影响发电效果，经除尘器3除尘后的高温冶炼烟气通过温差发电机5的保温机壳51表面开设的高温烟气进口511进入温差发电机5与半导体温差发电管53接触，与此同时低温水泵4启动将低温水由温差发电机5的进水分布器521进水端进入集束管522内实现半导体温差发电管53低温介质接触，实现半导体温差发电片532一侧高温介质另一侧低温介质实现发电，半导体温差发电管53内半导体发电片532产生的电流经输出电极54经控制与逆变一体机7整合与控制实现直流电转化成交流电并存入储能电池8内为用电设备提供持续电源，其经温差发电机5发电后的冶炼烟气由高温烟气出口512进入烟气吸收装置6进行制酸或破氰等工艺应用，其经温差发电机5发电后的低温水由出水分布器523排出循环使用或者排入大自然等。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (4)
1.一种冶炼烟气余热温差发电系统，其特征在于，包括高温烟道(1)、鼓风机(2)、除尘器(3)、低温水泵(4)、温差发电机(5)、烟气吸收装置(6)、控制与逆变一体机(7)和储能电池(8)；其中所述温差发电机(5)包括保温机壳(51)、低温集束水管(52)、半导体温差发电管(53)和输出电极(54)，其中保温机壳(51)的顶底部分别开设有高温烟气出口(512)和高温烟气进口(511)，保温机壳(51)内部设有低温集束水管(52)，低温集束水管(52)外部套置有半导体温差发电管(53)，输出电极(54)贯穿保温机壳(51)与半导体温差发电管(53)连接；高温烟道(1)通过鼓风机(2)与除尘器(3)的进气口连通，除尘器(3)的出气口与温差发电机(5)的高温烟气进口(511)连通，低温水泵(4)与低温集束水管(52)的进水口连通，低温集束水管(52)的出水口与外部连通，温差发电机(5)的高温烟气出口(512)与烟气吸收装置(6)连通，输出电极(54)与控制与逆变一体机(7)连接，控制与逆变一体机(7)和储能电池(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种冶炼烟气余热温差发电系统，其特征在于，所述低温集束水管(52)包括进水分布器(521)、集束管(522)和出水分布器(523)，其中出水分布器(523)和进水分布器(521)分别从上下两端穿入保温机壳(51)内，并固定在保温机壳(51)上，出水分布器(523)和进水分布器(521)之间设有多个集束管(522)，其中集束管(522)顶部与出水分布器(523)连通，底部与进水分布器(521)连通。
3.根据权利要求2所述的一种冶炼烟气余热温差发电系统，其特征在于，所述半导体温差发电管(53)包括外部套管(531)、半导体温差发电片(532)，其中半导体温差发电片(532)设置在外部套管(531)内，外部套管(531)套置在集束管(522)外部。
4.根据权利要求3所述的一种冶炼烟气余热温差发电系统，其特征在于，所述输出电极(54)贯穿保温机壳(51)与半导体温差发电管(53)的半导体温差发电片(532)连接。
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