[實用新型]低溫煙氣溫差發電裝置

無效

• 申請號: 201020209801.6
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN201846286U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 王峰
• 申請（專利權）人: 王峰
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強

技術領域

本實用新型涉及一種石油化工、煤化工加熱爐使用的發電裝置，特別涉及一種低溫煙氣溫差發電裝置。

背景技術

目前，為了節能的需要，石油化工管式加熱爐已經廣泛應用了空氣預熱系統，使加熱爐的排煙溫度有所降低。按加熱爐的熱效率平均90％計算，排向大氣的煙氣溫度有160～180℃。目前，對這些低品位的熱能，還沒有更好的回收方法。其中，進一步降低排煙溫度的方法有兩種方法，一種方法是繼續預熱空氣，這受到經濟方面的限制。隨著排煙溫度的降低，煙氣余熱回收系統的末端溫差越來越小，傳熱效果也越來越差，回收余熱的換熱面積也就越來越大，一次投資迅速增加。另一種方法是用低品位的煙氣熱能加熱冷水，這除了也要面臨上述問題外，還存在低品位的熱水在石油化工企業無處使用的難題。溫差發電技術是近些年出現的一種熱能向電能直接轉化的方法，對開發利用低品位熱能有重大的現實意義。

中國專利ZL200820221509.9介紹了一種溫差發電裝置，具體地說是涉及一種利用余熱溫差發電裝置，其包括吸熱板、半導體制冷組件和散熱板，吸熱板和散熱板附著在半導體制冷組件的兩側，半導體制冷組件兩個極接有導線，半導體制冷組件是若干個半導體制冷件電串連或并聯接導線而成，這樣的余熱發電裝置具有使用方便、容易維修的特點。但該專利的半導體制冷組件需要耗費額外的能耗，這不但使溫差發電裝置的系統復雜化，也大大降低了發電的總效率。此外該專利的導熱元件為簡單的平板狀，當發電功率較大時，必然會導致發熱面溫度急劇上升，使兩邊溫差縮小，導致半導體元件損毀。

中國專利ZL?200810220647.X公開了一種溫差發電熱管，其包括一熱管，該熱管的底段為熱段，頂段為冷段，熱段和冷段之間為中段；此外，所述熱管其熱段的外壁及端頭設有保溫封閉層而構成溫差發電熱管的溫差段，所述保溫封閉層至少有部分由半導體溫差發電片構成，所述半導體溫差發電片的一面以熱傳導形式包裹封閉在熱段的外面；所述各半導體溫差發電片之間以串聯和/或并聯的方式連接。本專利還公開了一種使用上述溫差發電熱管的溫差發電裝置。本專利利用熱管作為溫差發電片的導熱、散熱裝置，解決了溫差發電中溫差發電片冷熱兩面難以形成比較高且比較穩定溫差的問題以及冷端散熱不快的問題，有效提高了溫差發電器件的熱電轉換效率，并為余熱多級利用奠定了基礎。該專利的溫差發電熱管結構較為復雜，這給制造帶來了困難。第二，它的溫差發電片直接與熱介質接觸，容易受到污染。第三，由于溫差發電片是通過集熱保溫套與熱管傳熱，這也增加了傳熱熱阻，從而降低發電效率。第四，該裝置的單根熱管若出現失效，溫差發電片的熱量就散不出去，就會導致溫差發電片兩邊溫差縮小，導致半導體元件燒毀。

中國專利ZL?200820041939.2提供了一種管道式余熱回收半導體溫差發電裝置。該專利是管道式余熱回收半導體溫差發電裝置，導體溫差發電模塊夾在管道式集熱器與套管式散熱器間，輪毅式集熱器緊貼于半導體溫差發電模塊內側的熱面，套管式散熱器緊貼于半導體溫差發電模塊外側的冷面，輪毅式集熱器、套管式散熱器與半導體溫差發電模塊分別以導熱膠粘貼結合。發電是散發余熱的氣態或液態熱源通過輪毅式集熱器的通道傳遞到半導體溫差發電模塊熱面；套管式散熱器布置在半導體溫差發電模塊外側的冷面，將冷面冷卻到比熱面低得多的溫度，在半導體溫差發電模塊的兩端面產生電勢差，經穩壓、交直流轉換輸出作為電源使用。該專利同樣需要在套管式散熱器的套管中間通入冷卻介質進行強制冷卻。這就增加了額外的能源消耗，降低了發電的總效率。

中國專利ZL200910024648.1提供了一種大管徑高溫煙道煙氣余熱半導體溫差發電系統，其包括熱電轉換模塊以及電池或負載，上述熱電轉換模塊具體組成如下：布置于管道外壁的單面受熱式半導體溫差發電模塊，其與管道外壁貼合面為受熱面，另一面為冷卻面；沿流線方向布置于管道內的陣列排布的雙面受熱式半導體溫差發電模塊，該模塊內部為冷卻通道，外周與高溫煙氣接觸的面為受熱面；該內部冷卻通道采用水冷或空氣冷卻方式；由于安裝陣列排布的雙面受熱式半導體溫差發電模塊，使管道內部形成堵塞，堵塞比在0.2～0.3。該專利的半導體強制冷卻肋片結構，需要耗費額外的水冷或空氣冷卻能耗，這會不但使溫差發電裝置的系統復雜化，容易出現冷卻介質泄露，也大大降低了發電的總效率。

但是，目前的溫差發電裝置技術，為了保持半導體兩端的溫差，都需要采用專用的冷卻系統，這就增加了額外的能耗，降低了發電的總效率，所以溫差發電技術的應用受到了一定的限制。

實用新型內容