專利名稱：可以發(fā)電的多用途采暖爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采暖爐，具體講是一種可以利用爐子的余熱進行發(fā)電的多用途米暖爐。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的燃煤采暖爐工作時熱能利用率很低，(平均不到35% )，而大量的熱能隨著煙氣從煙囪溢出爐外，對自然環(huán)境帶來不良影響，自金融海嘯以來，能源價格居高不下，多數(shù)人也了解到地球因溫室效應的嚴重后果，亟需“節(jié)能減排”“節(jié)能減碳”，以挽救生態(tài)浩劫。故各國政府相繼出臺“節(jié)能減排”政策，以及協(xié)議碳權(quán)或開征碳稅，希望能將對自然環(huán)境的破壞降到最低程度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為“節(jié)能減排” “節(jié)能減碳”而設計的一種不同于傳統(tǒng)采暖爐、熱利用效率高、經(jīng)濟效益顯著、不污染環(huán)境、可以利用爐子的余熱進行發(fā)電的多用途采暖爐。本目的用下列方法來實現(xiàn)可以發(fā)電的多用途采暖爐由多用途采暖爐、發(fā)電裝置、蓄電器三部分組成，其特征是多用途采暖爐由外殼體、水套、爐瓦、爐膛構(gòu)成，自外向內(nèi)依次排列，水套上裝有出熱水管道和回水管道，以供冬季采暖使用，爐膛下部是進風室和灰斗，上部是爐板、爐蓋和煙囪，爐板下部正中部位是與爐膛連通一體的上爐膛，上爐膛四周為發(fā)電裝置的環(huán)形蒸發(fā)器，上爐膛頂部裝有爐膛蓋，采暖爐工作時燃煤產(chǎn)生的熱量除供給水套采暖外，一部分熱量供給了環(huán)形蒸發(fā)器，一部分熱量進入煙 。發(fā)電裝置利用采暖爐的余熱進行TR發(fā)電和溫差發(fā)電的裝置，TR發(fā)電裝置是由位于上爐膛四周的環(huán)形蒸發(fā)器、裝在環(huán)形蒸發(fā)器兩側(cè)的進液管和出氣管、連接在出氣管的透平機、與透平機同軸的發(fā)電機及蓄電器、與透平機連通的回熱器、與回熱器(氣體側(cè))連通的冷凝水箱、與冷凝水箱連通的液體罐、與液體罐連通的液體泵，與液體泵連通的回熱器(液體側(cè))構(gòu)成，回熱器(液體側(cè))與環(huán)形蒸發(fā)器的進液管連通，形成TR發(fā)電回路。TR發(fā)電回路中裝有TR工質(zhì)，采暖爐工作時，燃煤產(chǎn)生的熱量除供給水套采暖外，一部分熱量供給了環(huán)形蒸發(fā)器，TR工質(zhì)在環(huán)形蒸發(fā)器中受熱汽化，產(chǎn)生高壓氣體從出氣管進入透平機驅(qū)動透平機帶動同軸的發(fā)電機發(fā)電，并在蓄電器中儲存待用。透平機帶動同軸的發(fā)電機發(fā)電后的TR工質(zhì)高溫氣體經(jīng)回流器進入冷凝水箱經(jīng)冷卻放熱變成液態(tài)進入儲熱罐，再經(jīng)液體泵進入回流器預熱后經(jīng)過進液管進入環(huán)形蒸發(fā)器繼續(xù)汽化，周而復始，TR發(fā)電裝置吸收爐膛的熱量不斷發(fā)電。調(diào)整爐膛蓋和爐膛下部的進風室和灰斗位置，可以控制TR發(fā)電裝置的發(fā)電量；取掉采暖爐上部的爐蓋可以做飯、發(fā)電兩不誤。所述的溫差發(fā)電裝置位于采暖爐的頂部煙囪的最熱段，由溫差發(fā)電片陣、裝在溫差發(fā)電片陣冷面的散熱片組成，溫差發(fā)電片的熱面緊貼在煙囪最熱段的外壁上，采暖爐工作時煙 的外壁壁表溫度達120°C左右，環(huán)境溫度最高一般在30°C左右，冬季環(huán)境溫度很低，一百多度的溫差，足以使溫差發(fā)電片陣產(chǎn)生很大的電勢，帶動TR發(fā)電裝置的液體泵進行工作。所述的冷凝水箱由水箱外殼、保溫層、內(nèi)膽和交換器構(gòu)成，TR高溫氣體進入內(nèi)膽交換器冷卻放熱的同時使冷凝水箱中的水被加熱，可供洗浴和生活用熱水，水箱一般選容積大于200升的水箱。所述的裝在TR發(fā)電回路中的TR工質(zhì)是低沸點、無CFCS的有機液體工質(zhì)，外觀無色透明，易流動，極易揮發(fā)，冰點_150°C，臨界溫度260°C，臨界壓力460Kpa。所述的回熱器由兩組熱交換器組成，一組為過氣熱交換器，一組為過液熱交換器。所述的的透平機是螺桿膨脹機，或者向心透平機，或者滾動轉(zhuǎn)子膨脹機，或者渦旋式膨脹機。該實用新型與一般加熱設備比較主要特點可以發(fā)電的多用途采暖爐可以燃煤、燃柴、燃生物質(zhì)料，除采暖外，具有發(fā)電、洗浴、做飯的功能，在洗浴做飯的同時，充分利用爐子的余熱進行發(fā)電，發(fā)電的冷凝熱用于洗浴和生活熱水。熱能利用率高，“節(jié)能減排” “節(jié)能減碳”，對環(huán)境有良好的保護作用，且經(jīng)濟效益顯著，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國的農(nóng)村采暖爐均采用此技術(shù)，其發(fā)電量相當4個三峽發(fā)電站的發(fā)電量，減排量幾乎是個天文數(shù)字。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1、多用途采暖爐2、發(fā)電裝置3、蓄電器4、外殼體5、水套6、爐瓦7、爐膛8、出熱水管道9、回水管道10、進風室11、灰斗12、爐板13、爐蓋14、煙囪15、上爐膛16、環(huán)形蒸發(fā)器17、爐膛蓋18、TR發(fā)電裝置19、進液管20、出氣管21、透平機22、發(fā)電機23、爐條24、回熱器25、冷凝水箱26、TR液體罐27、管道28、TR工質(zhì)29、液體泵30、溫差發(fā)電片陣31、發(fā)電片陣冷面32、散熱片33、水箱外殼34、保溫層35、內(nèi)膽36、熱交換器37、過氣熱交換器38、過液熱交換器39、保溫層
具體實施方式
結(jié)合附圖1對本發(fā)明結(jié)構(gòu)及工作原理作進一步闡述如圖1所示，可以發(fā)電的多用途采暖爐，由多用途采暖爐1、發(fā)電裝置2、蓄電器3三部分組成，其特征是多用途采暖爐由外殼體4、水套5、爐瓦6、爐膛7構(gòu)成，自外向內(nèi)依次排列，水套5上裝有出熱水管道8和回水管道9，以供冬季采暖使用，爐膛7下部是進風室10和灰斗11，上部是爐板12、爐蓋13和煙囪14，爐板12下部正中部位是與爐膛7連通一體的上爐膛15，上爐膛15四周為TR發(fā)電裝置18的環(huán)形蒸發(fā)器16，上爐膛15頂部裝有爐膛蓋17，采暖爐工作時燃煤產(chǎn)生的熱量除供給水套5采暖外，一部分熱量供給了環(huán)形蒸發(fā)器16，一部分熱量進入煙囪14。發(fā)電裝置是利用采暖爐的余熱進行TR發(fā)電和溫差發(fā)電的裝置，TR發(fā)電裝置18由位于上爐膛15四周的環(huán)形蒸發(fā)器16、裝在環(huán)形蒸發(fā)器16兩側(cè)的進液管19和出氣管20、連接在出氣管20的透平機21、與透平機21同軸的發(fā)電機22及蓄電器3、與透平機21連通的回熱器24、與回熱器(氣體側(cè))過氣熱交換器37連通的冷凝水箱25、與冷凝水箱25連通的液體罐26、與液體罐26連通的液體泵29、與液體泵29連通的回熱器(液體側(cè))過液熱交換器38構(gòu)成?；責崞?液體側(cè))的過液熱交換器38與環(huán)形蒸發(fā)器的進液管19連通，形成TR發(fā)電回路。TR發(fā)電回路中裝有TR工質(zhì)28，采暖爐工作時，燃煤產(chǎn)生的熱量除供給水套5采暖外，一部分熱量供給了環(huán)形蒸發(fā)器16，TR工質(zhì)28在環(huán)形蒸發(fā)器中受熱汽化，產(chǎn)生高壓氣體從出氣管20進入透平機21驅(qū)動透平機帶動同軸的發(fā)電機22發(fā)電，并在蓄電器3中儲存待用。透平機21帶動同軸的發(fā)電機22發(fā)電后的TR高溫氣體經(jīng)回流器24進入冷凝水箱25經(jīng)冷卻放熱變成液態(tài)進入儲熱罐26，再經(jīng)液體泵29進入回流器24預熱后經(jīng)進液管19進入環(huán)形蒸發(fā)器16繼續(xù)汽化，周而復始，TR發(fā)電裝置18吸收爐膛7的熱量不斷發(fā)電。所述的溫差發(fā)電裝置位于采暖爐的頂部煙囪14與爐體結(jié)合部的最熱段，由溫差發(fā)電片陣31、裝在溫差發(fā)電片陣31冷面的散熱片32組成，溫差發(fā)電片陣的熱面緊貼在煙囪14最熱段的外壁上，采暖爐工作時煙囪的外壁壁表溫度達120°C左右，環(huán)境溫度最高一般在30°C左右，冬季環(huán)境溫度很低，一百多度的溫差，足以使溫差發(fā)電片陣31產(chǎn)生很大的電勢，帶動TR發(fā)電裝置的液體泵29進行工作。所述的冷凝水箱25由水箱外殼33、保溫層34、內(nèi)膽35和熱交換器36構(gòu)成，TR高溫氣體進入內(nèi)膽熱交換器冷卻放熱的同時使冷凝水箱中的水被加熱，可供洗浴和生活用熱水，冷凝水箱25的容積一般大于200升。所述的裝在TR發(fā)電回路中的TR工質(zhì)28是低沸點、無CFCS的有機液體工質(zhì)，外觀無色透明，易流動，極易相變揮發(fā)，冰點_150°C，臨界溫度260°C，臨界壓力460Kpa。所述的回熱器24由兩組熱交換器組成，一組為過氣熱交換器37，一組為過液熱交換器38。所述的的透平機21是螺桿膨脹機，或者向心透平機，或者滾動轉(zhuǎn)子膨脹機，或者渦旋式膨脹機。
權(quán)利要求1.一種可以發(fā)電的多用途采暖爐，由多用途采暖爐⑴、發(fā)電裝置⑵、蓄電器⑶三部分組成，其特征是多用途采暖爐由外殼體(4)、水套(5)、爐瓦(6)、爐膛(7)構(gòu)成，自外向內(nèi)依次排列，水套(5)上裝有出熱水管道(8)和回水管道(9)，爐膛(7)下部是進風室(10)和灰斗(11)，上部是爐板(12)、爐蓋(13)和煙囪(14)，爐板(12)下部正中部位是與爐膛(7)連通一體的上爐膛(15)，上爐膛(15)四周為TR發(fā)電裝置(18)的環(huán)形蒸發(fā)器(16)，上爐膛(15)頂部裝有爐膛蓋(17);發(fā)電裝置由TR發(fā)電裝置(18)和煙囪上的溫差發(fā)電裝置組成，TR發(fā)電裝置18由位于上爐膛(15)四周的環(huán)形蒸發(fā)器(16)、裝在環(huán)形蒸發(fā)器(16)兩側(cè)的進液管(19)和出氣管(20)、連接在出氣管(20)的透平機(21)、與透平機(21)同軸的發(fā)電機(22)及蓄電器(3)、與透平機(21)連通的回熱器(24)、與回熱器(氣體側(cè))過氣熱交換器(37)連通的冷凝水箱(25)、與冷凝水箱(25)熱交換器(36)連通的液體罐(26)、與液體罐(26)連通的液體泵(29)、與液體泵(29)連通的回熱器過液熱交換器(38)構(gòu)成，回熱器的過液熱交換器(38)與環(huán)形蒸發(fā)器的進液管(19)連通，形成TR發(fā)電回路；TR發(fā)電回路中裝有循環(huán)工質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以發(fā)電的多用途采暖爐，其特征是所述的溫差發(fā)電裝置位于采暖爐的頂部煙囪(14)與爐體結(jié)合部的最熱段，由溫差發(fā)電片陣(31)、裝在溫差發(fā)電片陣(311)冷面的散熱片(32)組成，溫差發(fā)電片陣(31)的熱面緊貼在煙囪(14)最熱段的外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以發(fā)電的多用途采暖爐，其特征是所述的冷凝水箱(25)由水箱外殼(33)、保溫層(34)、內(nèi)膽(35)和熱交換器(36)構(gòu)成，冷凝水箱(25)的容積大于200 升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以發(fā)電的多用途采暖爐，其特征是所述的回熱器(24)由兩組熱交換器組成，一組為過氣熱交換器(37)，一組為過液熱交換器(38)，過氣熱交換器(37)上與透平機(21)連通，下與冷凝水箱的熱交換器(36)連通；過液熱交換器(38)下與液體泵(29)連通，上與環(huán)形蒸發(fā)器(16)的進液管(19)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以發(fā)電的多用途采暖爐，其特征是所述的的透平機(21)是螺桿膨脹機，或者向心透平機，或者滾動轉(zhuǎn)子膨脹機，或者渦旋式膨脹機。
專利摘要本實用新型是為“節(jié)能減排”“節(jié)能減碳”而設計的一種熱利用效率高、不污染環(huán)境、可以發(fā)電的多用途采暖爐，其特征是將采暖爐、發(fā)電裝置、蓄電器三部分緊密接合，在采暖做飯的同時利用爐子產(chǎn)生的余熱進行TR和溫差發(fā)電，并產(chǎn)生熱水，供生活使用，環(huán)保，節(jié)能，發(fā)電量大，經(jīng)濟效益顯著。
文檔編號H02N11/00GK202852888SQ20122037921
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者田海金 申請人:田海金