[發明專利]一種供熱鍋爐的余熱利用系統及方法

在審

• 申請號: 202110559286.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113108361A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 趙瀚辰;付康麗;姚明宇;楊成龍;蔡銘;李陽;郭中旭;程廣文;楊嵩
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F28D21/00;F28F21/08;H02N11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明公開一種供熱鍋爐的余熱利用系統及方法，通過鍋爐的尾部排煙余熱與冬季環境的穩定低溫，使得溫差發電裝置的冷端與熱端保持穩定的高溫差，進而產生電能，通過直流匯流器和逆變器對電能進行定頻定壓，提供穩定高效清潔的廠用電；其中的尾部排煙余熱屬于鍋爐廢熱，而冷端的冷源依靠冷卻器內置冷卻工質的冷卻水箱和冷卻風扇即可完成冷卻降溫效果，進一步提升了能源利用效率，簡單高效，安全環保，無污染物排放。

技術領域

本發明涉及余熱回收技術領域，具體為一種供熱鍋爐的余熱利用裝置及方法。

背景技術

在日益重視節能減排的今天，能源緊缺是我國社會和經濟可持續發展所面臨的重要問題。

清潔高效的利用能源是行業發展的必然方向，無論是電廠還是熱力站，鍋爐機組的排煙中含有大量的低品位余熱，對鍋爐排煙進行低溫余熱利用可以有效的提高能源利用率，起到節能減排效果。

常見的供熱鍋爐機組排煙溫度在90℃-180℃之間，該煙溫下余熱難以利用，節能潛力小，效率低，在現有技術中，仍存在采用廠用電或其他電源對系統進行大量的電能輸入，導致節能效果并不是很明顯。

發明內容

針對現有技術中存在熱力站間供站的余熱回收效率低的問題，本發明提供一種供熱鍋爐的余熱利用系統及方法。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種供熱鍋爐的余熱利用系統，包括多個鋁制蓄熱器和溫差發電裝置；鋁制蓄熱器一側為光滑平面且設置在鍋爐尾部煙道內壁，另一側為若干個H型吸熱翅片；溫差發電裝置的多個熱端分別連接鋁制蓄熱器，冷端連接冷卻器，且輸出端依次連接直流匯流器和逆變器。

進一步，溫差發電裝置包括多個相互并聯的半導體溫差發電機。

進一步，多個半導體溫差發電機的輸出端匯流至同一線路，并連接直流匯流器的輸入端。

進一步，半導體溫差發電機采用包括碲化鉍或硒化錫的高能效半導體溫差發電機，其內部包括多個溫差發電模塊。

進一步，一個鋁制蓄熱器對應配合設置三個半導體溫差發電機。

進一步，冷卻器包括內置冷卻工質的冷卻水箱，溫差發電裝置的冷端設置在冷卻水箱內；所述冷卻工質采用水或低溫防凍冷卻液的液體冷卻器。

進一步，冷卻水箱上設置有冷卻工質的循環管路，循環管路上設置有工質循環泵，水箱外側設置有冷卻風扇。

進一步，冷卻水箱外部設置有散翅片，散熱翅片上設置有電加熱絲。

一種供熱站溫差發電方法，包括以下步驟：鍋爐尾部煙道內的排煙余熱加熱鋁制儲熱器，鋁制儲熱器吸熱同時對溫差發電裝置熱端進行熱傳導，提供穩定的熱源；溫差發電裝置冷端通過冷卻器進行降溫，使得溫差發電裝置兩端保持恒定的高溫差，持續發電；溫差發電裝置產生電流并匯流至直流匯流箱，后經逆變器持續輸出穩定電能。

進一步，溫差發電裝置的多個并聯半導體溫差發電機的冷端，分別由冷卻器中的水或者低溫防凍冷卻液，在工質循環泵和冷卻風扇的作用下進行強制冷卻。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明一種供熱鍋爐的余熱利用系統，通過鍋爐的尾部排煙余熱與冬季環境的穩定低溫，使得溫差發電裝置的冷端與熱端保持穩定的高溫差，進而產生電能，通過直流匯流器和逆變器對電能進行定頻定壓，提供穩定高效清潔的廠用電；其中的尾部排煙余熱屬于鍋爐廢熱，而冷端的冷源依靠冷卻器內置冷卻工質的冷卻水箱和冷卻風扇即可完成冷卻降溫效果，進一步提升了能源利用效率，簡單高效，安全環保，無污染物排放。