[实用新型]一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统

说明书

本申请公开了一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统，包括至少一个高温机组与至少一个低温机组，所述高温机组包括置于炉窑高温段的高温侧窑内换热器，所述高温侧窑内换热器通过高温侧相变介质循环管道将内部高温相变介质输送至高温侧换热器，所述高温侧换热器连接于多个高温斯特林发电机，所述高温斯特林发电机内部工质气体经与所述高温相变介质热交换后推动活塞发电。本实用新型的优点在于斯特林发电系统结构简单，生产、维护成本低；利用高、低温余热发电，提高了热、电转化效率；根据不同装机容量可以自由的模块化选择组合。

技术领域

本申请涉及斯特林发电系统，特别涉及一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统。

背景技术

工业炉窑是工业生产中进行加热的关键设备，广泛应用于经济生产的各行各业。据统计，目前使用的窑炉数量达到了十几万台，主要分布在冶金、建材、机械和化工等四个部分，约占炉窑总数的85％以上，有效支撑了国家工业体系的发展。

但是工业炉窑是耗能大户，而且大部分炉窑的余热没有回收利用，浪费较为严重。根据调查，炉窑余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％，而实际回收利用的仅为3.6％左右。因此在目前能源紧张以及环保监管力度加大的双重压力下，通过加装余热回收装置提高炉窑的综合效率，将会是一段时间内炉窑发展的方向。

工业炉窑余热的回收利用途径很多，目前主要是回收产生蒸汽或热风参与到生产循环中。小部分炉窑的余热被回收利用蒸汽轮机进行发电，但是蒸汽轮机的投资及后期的维护成本非常高，而且受炉窑热量不均衡的限制，使蒸汽轮机不能连续运行，因此没有得到推广利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对不同形式以及不同余热温度的工业炉窑，实现利用高、低温斯特林发电机组联合发电。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。

本申请实施例公开了一种工业炉窑余热利用斯特林发电系统，包括至少一个高温机组与至少一个低温机组，

所述高温机组包括置于炉窑高温段的高温侧窑内换热器，所述高温侧窑内换热器通过高温侧相变介质循环管道将内部高温相变介质输送至高温侧换热器，所述高温侧换热器连接于多个高温斯特林发电机，所述高温斯特林发电机内部工质气体经与所述高温相变介质热交换后推动活塞发电；

所述低温机组包括置于炉窑低温段的低温侧窑内换热器，所述低温侧窑内换热器通过低温侧相变介质循环管道将内部低温相变介质输送至低温侧换热器，所述低温侧换热器连接于多个低温斯特林发电机，所述低温斯特林发电机内部工质气体经与所述低温相变介质热交换后推动活塞发电。

优选的，在上述的工业炉窑余热利用斯特林发电系统中，还包括冷却水系统与供、补气系统，所述冷却水系统冷却所述高温斯特林发电机与所述低温斯特林发电机，所述供、补气系统提供所述高温斯特林发电机与所述低温斯特林发电机所需工质气体。

优选的，在上述的工业炉窑余热利用斯特林发电系统中，所述高温侧相变介质循环管道于所述炉窑高温段外侧设置有高温侧外部保温，所述低温侧相变介质循环管道于所述炉窑低温段外侧设置有低温侧外部保温。

优选的，在上述的工业炉窑余热利用斯特林发电系统中，所述高温侧相变介质循环管道于所述高温侧换热器两端分别设置有高温侧阀门，所述低温侧相变介质循环管道于所述低温侧换热器两端分别设置有低温侧阀门。

优选的，在上述的工业炉窑余热利用斯特林发电系统中，所述高温侧相变介质循环管道上设置有高温侧循环泵，所述低温侧相变介质循环管道上设置有低温侧循环泵。

优选的，在上述的工业炉窑余热利用斯特林发电系统中，所述炉窑高温段温度≥600℃，所述炉窑低温段温度为300℃～600℃。