本发明专利技术公开了一种管道内高温气体余热综合利用方法及其专用装置。该专用装置包括：在所述的管道内设置有汽化冷却装置，在管道外壁上设置有半导体温差发电组件；在所述的汽化冷却装置上设置有进出水口与外部的水箱相通；在半导体温差发电组件上设有循环管路分别于外部水箱和汽化冷却装置的进水口相通。本发明专利技术的管道余热综合利用方法和专用装置，一方面充分利用管道内高温气体对汽化冷却装置内的软水进行加热，制备蒸汽供用户使用；一方面利用管道内外的温差进行发电，将热能转换成电能，供用户使用。另外根据不同管道内气体特点相应的在管道内另设有防结垢及清灰装置以确保导热面的传热效率。这几方面的综合同步使用，使得一直被浪费的高温气体的余热被充分合理利用，又有效的改善了环境，同时也为工厂节省了大量的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种余热综合利用方法及其专用设备，具体涉及一种利用管道内荒 煤气或烟气等废热气体的显热生产蒸汽和温差发电的综合利用方法及其专用装置。
技术介绍
目前，在焦化行业中，每座焦炉有50至65孔碳化室，每孔碳化室装入几十吨焦 煤，在生产过程中，碳化室内的焦煤不断地产生大量的荒煤气，其温度高达700-800°C， 这些荒煤气经管内设有衬砖的上升管收集后，再经桥管输送至集气管内，在集气管内喷 入大量的氨水将荒煤气冷却到80°C左右，被加热和汽化的氨水再经热交换后将热量放散 给大气，造成二次能源的浪费和热污染。另外在冶金、电力、化工、水泥、汽车等耗能 大户行业中，在利用能源的同时也造成了大量能源的浪费和环境污染，显然不符合节能 减排的要求，也不是建设节约型社会的需求，因此，研究出能够可靠地利用管道内高温 气体显热的设备和方法，迫在眉睫。
技术实现思路
专利技术目的针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种管道内高 温气体余热综合利用方法及其专用装置，以使管道产生的余热得到很好的利用，节约能 源。技术方案为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下一种管道内高温气体余热综合利用方法，在管道内设置汽化冷却装置，在汽化冷却 装置内通入软水，吸收管道内高温气体的热量制备高温蒸汽；在管道外壁上设置半导体 温差发电组件，利用管道内外的温差进行发电，并收集电力供用户使用；半导体温差发 电组件使用后的水通入汽化冷却装置制备高温蒸汽供用户使用。上述的管道内高温气体余热综合利用方法的专用装置，包括在所述的管道内 设置有汽化冷却装置；在管道外壁上设置有半导体温差发电组件；在所述的汽化冷凝却 装置上设置有进出水口与外部的水箱相通；在半导体温差发电组件上设有循环管路分别 于外部水箱和汽化冷却装置除氧器的进水口相通。所述的半导体温差发电组件包括导热件、半导体芯片、冷却水管和压紧板；所 述的导热件紧贴汽化冷却构件外管的外壁，在导热件外侧依次紧贴半导体芯片、冷却水 管和压紧板；在冷却水管上设置有进出水口。所述的汽化冷却装置为由内外管组成的夹套型换热器，在夹套型换热器下段设 置有进水口，在夹套型换热器上段设置有出水口。所述的汽化冷却装置为由若干条管路组成的列管式换热器，在列管式换热器下 段设置有进水口，在列管式换热器上段设置有出水口。所述的管路为圆形、多边形或异 形管。异形管包括锥形管、方管和圆管结合设计的管等。在所述的汽化冷却装置设有蒸汽管与汽包相通，在汽包内设有分离装置将汽水3混合物分离成饱和水和干蒸汽。所述的管道为圆形、多边形或异形管，在圆形、多边形或异形管管道内设置有 夹套型换热器或列管式换热器，在圆形、多边形或异形管管道外壁上设置有半导体温差 发电组件，在半导体温差发电组件上设置有进水管路与软水箱相通，在半导体温差发电 组件上设置有出水管路与除氧器相通，所述的除氧器通过管路与汽包相通，在夹套型换 热器或列管式换热器与汽包之间设置有蒸汽流通管路和水回流管路；在汽包内设置有分 离器，在汽包上设置有干蒸汽出口管路与用户相通。在有特殊用途的管道或异形管道内，可以另设有防结垢及清灰装置、超声波或 机械吹扫口、出渣口装置等或他们的结合相互使用，定期不定期进行处理，提高管壁的 传热效率。其中，异形管路可以为方形与圆形管路的结合设计管路，带弯头的管路，锥 形管路等一些不规则的管路。有益效果本专利技术的管道内高温气体余热综合利用方法和专用装置，一方面充 分利用管道内高温气体对汽化冷却器内的软水进行加热，制备蒸汽供用户使用，另一方 面利用管道内外的温差进行发电，将热能转换成电能，供用户使用。这两方面的综合同 步使用，使得一直被浪费的高温气体废热，被充分合理利用，即使得资源被充分利用， 又有效的改善了环境，同时也为用户节省了大量的成本，具有很好的经济前景，能够产 生很好的社会效益。附图说明图1是第一种管道内高温气体余热综合利用专用装置的结构示意图。图中，汽 化冷却装置为夹套型换热器。图2是图1的A-A向视图。图3是图2中一个半导体温差发电组件的局部放大图。图4第二种管道内高温气体余热综合利用专用装置的结构示意图。图中，汽化 冷却装置为列管式换热器。图5是第三种管道内高温气体余热综合利用专用装置的剖视图。 方形管。图6是第四种管道内高温气体余热综合利用专用装置的剖视图。 多边形管。图7是第五种管道内高温气体余热综合利用专用装置的剖视图。三角形管。图8是管道内高温气体余热综合利用专用装置的成套工艺系统示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的解释。一种管道内高温气体余热综合利用方法，在管道内设置汽化冷却装置，在汽化 冷却装置内通入软水，吸收管道内高温气体的热量制备高温蒸汽；在管道外壁上设置半 导体温差发电组件，利用管道内外的温差进行发电，并收集电力供用户使用；半导体温 差发电组件使用后的水经处理后通入汽化冷却装置制备高温蒸汽供用户使用。图中，管道为 图中，管道为 图中，管道为如图1、图2和图4所示，为管道内高温气体余热综合利用方法的专用装置，包 括管道1，在管道1内设置有汽化冷却装置2，在管道1外壁上设置有半导体温差发电组 件3;在所述的汽化冷却装置2上设置有进水口 21与外部的水箱相通，设有蒸汽出口 22 与外部蒸汽管路相通；在半导体温差发电组件3上设有进水管路31与外部水箱和出水管 路32汽化冷却装置2的进水口 21相通。管道1可以为圆形管道，如图2所示；可以为 方形管道，如图5所示；可以为多边形管道，如图6所示；可以为三角形管道，如图7所 示；还可以为其他异形管道。如图3所示，为一个半导体温差发电组件。半导体温差发电组件3包括导热件 33、半导体芯片34、冷却水管35和压紧板36;所述的导热件33紧贴管道1的外壁，在 导热件33外侧依次紧贴半导体芯片34、冷却水管35、压紧板36和紧固件37 ；在冷却水 管35上设置有进水口 31和出水口 32。汽化冷却装置2可以为由内外管组成的夹套型换热器，如图1所示，在夹套型换 热器下段设置有进水口 21，在夹套型换热器上段设置有出水口 22;也可以为列管式换热 器，如图4所示。在列管式换热器下段设置有进水口 21，在列管式换热器上段设置有出 水口 22，列管的管路可以为圆管、多边形管或其他常规或不常规使用的管路。如图8所示，为管道内高温气体余热综合利用专用装置的成套工艺系统图。在 管道1内设置有汽化冷却装置2，在管道1外壁上设置有半导体温差发电组件3，在半导 体温差发电组件3上设置有进水管路与补充水泵10和软水箱6相通，在半导体温差发电 组件3上设置有出水管路与除氧器7相通，所述的除氧器7通过管路与给水泵9和汽包8 相通，在汽化冷却装置2与汽包8之间设置有蒸汽流通管路和水回流管路；在汽包8内设 置有分离器，在汽包8上设置有干蒸汽出口管路与用户相通。用较大规格的无缝钢管制作夹套型换热器。夹套型换热器由内管和外管组成， 在管道外壁设置半导体温差发电组件，它包括导热件33、半导体芯片34、冷却水管35、 压紧板36和紧固件37。导热件33紧贴外套筒外壁，然后依次紧贴半导体芯片34、冷却 水管35和压紧板36。该专用装置成套设备的外部设备包括软水箱6、补充水泵10、除氧 器7、给水泵9和各种规本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管道内高温气体余热综合利用方法，其特征在于：在管道内设置汽化冷却装置，在汽化冷却装置内通入软水，吸收管道内高温气体的热量制备高温蒸汽；在管道外壁上设置半导体温差发电组件，利用管道内外的温差进行发电，并收集电力供用户使用；半导体温差发电组件使用后的水通入汽化冷却装置制备高温蒸汽供用户使用。
【技术特征摘要】
1.一种管道内高温气体余热综合利用方法，其特征在于在管道内设置汽化冷却 装置，在汽化冷却装置内通入软水，吸收管道内高温气体的热量制备高温蒸汽；在管道 外壁上设置半导体温差发电组件，利用管道内外的温差进行发电，并收集电力供用户使 用；半导体温差发电组件使用后的水通入汽化冷却装置制备高温蒸汽供用户使用。2.—种权利要求1所述的管道内高温气体余热综合利用方法的专用装置，包括管道， 其特征在于在所述的管道内设置有汽化冷却装置，在管道外壁上设置有半导体温差发 电组件；在所述的汽化冷却装置上设置有进出水口与外部的水箱相通；在半导体温差发 电组件上设有循环管路分别于外部水箱和汽化冷却装置除氧器的进水口相通。3.根据权利要求2所述的管道内高温气体余热综合利用方法的专用装置，其特征在 于所述的半导体温差发电组件包括导热件、半导体芯片、冷却水管和压紧板；所述的 导热件紧贴汽化冷却构件外管的外壁，在导热件外侧依次紧贴半导体芯片、冷却水管和 压紧板；在冷却水管上设置有进出水口。4.根据权利要求2所述的管道内高温气体余热综合利用方法的专用装置，其特征在 于所述的汽化冷却装置为由内外管组成的夹套型换热器，在夹套型换热器下段设置有 进水口，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁长胜，谢泽民，唐浩，崔平，
申请(专利权)人：袁长胜，
类型：发明
国别省市：32
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