一种余热回收系统的制作方法

本申请属于高温烟气废热利用，涉及一种余热回收系统，尤其涉及一种基于斯特林热机的烟气发电系统。

背景技术：

1、余热主要是是指工业生产过程中释放出来的可被利用的热能，其主要包括工业排气余热，高温产品及炉渣余热，化学反应过程中生成的弃热，可燃废气，废气废水的热量，而余热发电正是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术，余热发电不仅节能，还有利于环境保护。而斯特林热机(stirling)是一种利用外部热源加热的闭式回热循环发动机，运行过程安静、平稳而充分，是一种兼具环保性和多样性的热气机。

2、公布号为cn109538319a的中国发明专利公开了一种基于斯特林热机的高温烟气发电系统，如图1所示，其公开了包括斯特林热机1、与斯特林热机的输出端连接的发电机组2，还包括设置在烟道21内的若干吸热盘管3，所述烟道的外侧设有第一分布器4、第二分布器5，所述吸热盘管3的一端与第一分布器连接，吸热盘管3的另一端与第二分布器连接，所述第一分布器连接有介质进入管7，所述第二分布器上连接有介质流出管8，所述介质接入管设有泵9，所述介质进入管7、介质流出管8的外观连接有储热箱10，所述储热箱10填充有第一导热工质，所述储热箱内设有若干换热盘管11，所述储热箱的外侧设有第一管路12、第二管路13，换热盘管的一端均与第一管路连接，换热盘管的另一端均与第二管路连接，所述第一管路、第二管路的外端分别与斯特林热机内部的缸体的热端、冷端连接，所述换热盘管、第一管路、第二管路中填充有第二导热工质。其中，第一导热工质为导热油或金属钠或金属钾，第二导热工质为氮气或氢气或惰性气体。储热箱10的外侧面设有隔热层18，介质进入管、介质流出管、第一管路、第二管路的外侧套设有隔热套19。吸热盘管3的外表面设有环形翅片30。烟道内位于吸热盘管的前方设有扰流叶轮20。但上述高温烟气发电系统需采用两种导热工质，增加了系统的设计难度。

3、有鉴于此，如何设计一种新的余热回收系统，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于利用斯特林热机进行余热回收，解决类似蒸汽甲烷重整(smr)技术中的余热浪费问题。因为蒸汽重整反应过程会有大量余热通过烟气排放。

2、本申请的第一方面提供一种余热回收系统，该系统包括烟道、斯特林热机、与斯特林热机连接的发电机组和换热器，所述斯特林热机包括一热端和一冷端，所述换热器的一端通过第一管路与斯特林热机的冷端连接，换热器的另一端通过第二管路与斯特林热机的热端连接，所述换热器位于烟道中，高温烟气流经烟道与换热器中的工质进行热交换，驱动斯特林热机运转，带动发电机组发电。

3、进一步地，所述工质为氮气或空气。

4、进一步地，换热器的工质进行热交换后对斯特林热机的热端进行加热。

5、进一步地，所述高温烟气温度范围在600℃至1000℃。

6、进一步地，所述换热器为列管式或板式。

7、进一步地，所述换热器的材质为不锈钢或合金碳钢。

8、进一步地，所述第一管路连接有工质补充管路。

9、与现有技术相比较，本申请所提供的技术方案具有以下优点：

10、1.本申请的余热回收系统仅使用一种工作介质，经济高效。

11、2.本申请的余热回收系统简化了热交换路径，较为容易地回收热量，而无需在下游设置大型冷却器。

技术特征：

1.一种余热回收系统，其特征在于，该余热回收系统包括烟道、斯特林热机、与斯特林热机连接的发电机组和换热器，所述斯特林热机包括一热端和一冷端，所述换热器的一端通过第一管路与斯特林热机的冷端连接，换热器的另一端通过第二管路与斯特林热机的热端连接，所述换热器位于烟道中，高温烟气流经烟道与换热器中的工质进行热交换，驱动斯特林热机运转，带动发电机组发电。

2.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述工质为氮气或空气。

3.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，换热器的工质进行热交换后对斯特林热机的热端进行加热。

4.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述高温烟气温度范围在600℃至1000℃。

5.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器为列管式或板式。

6.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器的材质为不锈钢或合金碳钢。

7.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述第一管路连接有工质补充管路。

技术总结
本申请公开了一种余热回收系统，包括烟道、斯特林热机、与斯特林热机的输出端连接的发电机组和换热器，所述斯特林热机包括一热端和一冷端，所述换热器的一端通过第一管路与斯特林热机的冷端连接，换热器的另一端通过第二管路与斯特林热机的热端连接，所述换热器位于烟道中，高温烟气流经烟道与换热器中的工质进行热交换，驱动斯特林热机运转，带动发电机组发电。该余热回收系统仅使用一种工作介质，经济高效，简化了热交换路径，较为容易地回收热。

技术研发人员：丁佳,曾玉龙
受保护的技术使用者：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
技术研发日：20231128
技术公布日：2024/5/19