[实用新型]应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传热与节能技术，特别涉及一种应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统。

背景技术

电站锅炉、工业锅炉或者燃气锅炉中燃料燃烧产生的烟气具有较高的温度。电站锅炉中一般通过布置受热面的方式对这部分热量进行利用后通过烟囱排入环境，但是这个过程中仍然存在着大量的损失，这些损失包括散热损失、传热损失和排烟损失等。工业锅炉中的排烟一般直接排入环境，很少将其利用，造成大量的能量浪费。如果能将这些热量高效的利用起来，进行温差发电，将是一种有效的节能方式。

温差发电是利用赛贝壳效应，将热端和冷端的温差储存的热能转化为电能，但是直接通过温差发电片产生的电能为直流电，不能直接储存，需要经过稳压保护器调整后才能储存，如果需要输出给用电器，则需要逆变器、稳压保护器等才可转化为交流电输送给用户。

热管是一种利用工质的相变来进行热量传递的高效导热元件，蒸发段与高温区域接触，工质发生相变，带走大量的汽化潜热，到达冷凝段与低温区域接触，放出大量的汽化潜热，同时工质冷凝变成液态回流到蒸发段，如此往复循环，可传递大量的热量。利用热管的这种特性，可以形成较大的温差，结合温差发电片，便可产生电能。

燃煤锅炉燃料燃烧产生的烟气中含有大量的粉尘等固体颗粒物，这些固体颗粒物对受热面造成严重的磨损，如果不对受热面进行改造和处理，受热面磨损严重，将会降低受热面的使用寿命。

发明内容

本实用新型是针对现有利用锅炉尾部烟道进行温差发电热利用率较低的问题，提出了一种应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统，改进结构，提高温差发电热利用率，并且解决此技术应用于燃煤锅炉等烟气中含有大量粉尘等固体颗粒物的尾部烟道时，受热面磨损严重的问题。

本实用新型的技术方案为：一种应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统，包括温差发电系统、供电系统和储能系统；

温差发电系统包括多个温差发电单元，温差发电单元包括上下结构的冷端热管装置和热端热管装置、以及冷端热管装置和热端热管装置之间的温差发电片，温差发电单元嵌设在尾部烟道上，温差发电单元的热端热管装置与高温烟气接触吸热，冷端热管装置与环境大气接触；

供电系统依次包括逆变器、输电稳压保护器和用电器，储能系统包括储电设备；温差发电系统产生直流电，直流电经过逆变器转变为交流电，输出的交流电经过稳压保护器输出给电器供电；温差发电系统产生的直流电储存在储能装置中。

所述热端热管装置从下到上包括吸热肋片、热端热管装置热管、冷凝腔、第一紧密性导热材料及热端热管装置热管和冷凝腔内部的热端热管装置工质；冷端热管装置从上到下包括散热肋片、冷端热管装置热管、蒸发腔、第二紧密性导热材料及冷端热管装置热管和蒸发腔内部的冷端热管装置工质；

数个吸热肋片均匀分布在热端热管装置热管上，数根热管端部均与冷凝腔连通，热管与冷凝腔中均充有热端热管装置工质，热端热管装置热管在烟气管道中，冷凝腔位于烟气管道外，处于大气环境中，冷凝腔外侧通过第一紧密性导热材料与温差发电片的热面接触；

蒸发腔通过第二紧密性导热材料与温差发电片的冷面接触，数个散热肋片均匀分布在冷端热管装置热管上，数根冷端热管装置热管端部均与蒸发腔连通，有散热肋片的冷端热管装置热管与环境空气接触。

所述热端热管装置热管为椭圆形管道。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统，有效利用了热管的高导热特性，来维持温差发电片热面的高温状态和冷面的低温状态，并且在热管管道上设置吸热和散热肋片，增加了传热面积，能有效的提高传热效率；利用热管作为吸热和散热途径，从高温烟气中带来大量的热面传给温差发电片的热面，从温差发电片的冷面带走大量的热量传递给环境，使温差发电片的两端维持在较大的温差；采用热管作为受热面，如果其中一根热管损坏对整个温差发电单元影响并不大，剩余热管可以继续维持温差发电系统继续稳定运行，使用灵活；当本装置应用在烟气中含有大量固体颗粒物的尾部烟道时，可将热管管道换成椭圆管，可有效减少粉尘等固体颗粒物对热管管道的磨损，抗磨损能力强。

附图说明

图1为本实用新型应用于锅炉尾部烟道的热管式温差发电储能及输电系统结构示意图；

图2为本实用新型温差发电单元结构主视图；

图3为本实用新型温差发电单元与锅炉尾部烟道结合示意图；

图4 为热端热管装置热管管道为圆管时，烟气流过示意图；