[發明專利]一種利用工廠廢氣、廢液余熱的熱電材料發電裝置的供熱系統

在審

• 申請號: 201711311474.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108075685A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 涂衛國;陳池;劉詠梅;曹先常
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼節能環保技術有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 葉龍飛;胡晶

本發明公開了一種利用工廠廢氣、廢液余熱的熱電材料發電裝置的供熱系統，包括換熱器和熱電材料發電裝置，其中，循環介質在由所述的換熱器與所述的熱電材料發電裝置形成的閉合管路中循環流動，余熱介質經輸入管道送至所述的換熱器內，與流經所述的換熱器內的循環介質持續地發生熱交換，以得到適宜所述的熱電材料發電裝置發電溫差的循環介質。本發明設計了兩條供循環介質和余熱介質流動的管路，并在需將余熱介質的余熱傳遞給循環介質的指導下和結合換熱器的結構特點，使得循環介質持續地與余熱介質發生熱交換，從而解決了余熱介質不能直接被熱電材料發電裝置利用發電的問題，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及發電技術，特別涉及熱電材料(半導體)溫差發電技術，即從低溫工業余熱中提取供溫差熱電材料發電的熱源，具體涉及一種利用工廠廢氣、廢液余熱的熱電材料發電裝置的供熱系統。

背景技術

制造業和加工業在生產過程中產生了大量的工業余熱，其中的高溫余熱資源由于其利用技術易于實現，且大多數都已經實現回收利用，但60-225℃之間的低溫余熱由于品位低，技術不夠成熟和經濟性較差，工業企業回收應用的積極性并不高，大量的低溫余熱資源未能被有效利用，隨固態、液態和氣態介質排放到環境中。據2013年國家統計年鑒的分析，工業領域中225℃以下低溫余熱約占全社會總能耗的14.2％，鋼鐵、石化及化工等重點耗能行業均存在大量未被利用的低溫余熱資源，如寶鋼寶山園區低溫余熱資源有134萬噸標煤/年。低品位余熱和廢熱的回收利用具有減輕環境污染和改善能源緊缺的重要經濟效益和社會效益，廢熱的回收和利用成為發展中國家和發達國家熱門研究課題，低溫余熱發電是該領域的重要課題之一。

國外發達國家大力推進低溫余熱利用的研究，如日本東京發電公司于1984年制作了工業余熱發電的溫差發電機組；1991年，日本大阪大學與英國威爾士大學合作研究大規模利用工業低溫余熱產生兆瓦級電功率的項目，以鋼鐵廠98℃的循環水為熱源/25℃的冷卻水為冷源，整個循環溫差接近70℃，效應在8％～10％之間；2003年，美國能源部公布了“工業廢熱溫差發電用先進熱電材料”資助項目，針對冶金爐等工業高溫爐的廢熱發電以降低能耗；而我國的低品位余熱和廢熱的回收利用還處在起步階段。

因此，深入研究低品位余熱和廢熱的回收利用技術，尤其是回收工業60-225℃間的大量低溫余熱，無疑具有巨大的節能潛力和環保效應。半導體溫差發電技術利用溫差電效應可將熱能轉換為電能，具有清潔、高效、穩定性好、無噪音污染和減少有害物排放等優點，符合綠色環保的要求，在低品位熱源的利用上具有極大的優勢和應用前景。但熱電材料(半導體)溫差發電裝備需要從工業余熱中提取熱源，由于低品位熱源大多附著在腐蝕性、含塵介質上，不能直接被熱電材料發電裝置利用。

發明內容

本發明提供一種利用工廠廢氣、廢液余熱的熱電材料發電裝置的供熱系統，以解決因余熱介質具有腐蝕性、含過量煙塵或溫度過高而不能被熱電材料發電裝置直接利用發電的問題。

本發明的技術方案如下：

一種利用工廠廢氣、廢液余熱的熱電材料發電裝置的供熱系統，包括換熱器和熱電材料發電裝置，其中，循環介質在由所述的換熱器與所述的熱電材料發電裝置形成的閉合管路中循環流動，余熱介質經輸入管道送至所述的換熱器內，與流經所述的換熱器內的循環介質持續地發生熱交換，以得到適宜所述的熱電材料發電裝置發電溫差的循環介質。

優選為，在所述的輸入管道上設有提供輸送余熱介質動力的介質風機或介質泵，且在所述的換熱器上還設有排出經熱交換后的余熱介質排出管道。

優選為，在所述的閉合管路上設有提供循環動力的循環介質風機或循環介質泵。

優選為，所述的循環介質風機或循環介質泵設于遠離所述的熱電材料發電裝置的所述的換熱器的一側。

優選為，在所述的閉合管路上還設有安全泄壓閥。