【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热电发电，具体涉及烟气余热热电发电组、及模块化热电发电集热器。
技术介绍
1、钢铁企业烧结过程产生的热烟气具有热值高的特点，目前对其中的高温烟气回收利用率比较高，一般利用锅炉生产蒸汽用于发电或制备热水，回收烟气中的热量。但对于其中的中低温烟气，少有回收利用，造成能源的浪费，使得烧结过程余热回收仍处于较低的水平。
2、热电发电技术是一种利用热电材料的物理特性将热能转化为电能的直接发电技术。由于其结构简单、不受空间和温度条件的限制，且无需维护的优点，可以应用在各种形式的热源上。
3、目前许多文献专利研究了余热回收热电发电装置，但是存在散热器换热效率低、热电发电片两端温差小、装置结构单一及模块数量固定等问题。因此如何提高散热器的换热效率，增加热电发电片两端温差，让热电发电装置能够模块化组合适应多种热源环境使本领域技术人员的研究方向。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种烟气余热热电发电组、及模块化热电发电集热器，具备导热性能好、可靠性高、以及普适性强的特点，在有效提高余热发电效率的同时，还能通过模块化重组适用于更多的场景。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、第一方面，烟气余热热电发电组，包括带通孔石墨水冷板散热器、热电发电片、以及烟气换热空腔室；在石墨水冷板散热器的两侧侧面均设有若干个烟气换热空腔室，烟气换热空腔室与石墨水冷板散热器之间留有设定间隙；在上部烟气换热空腔室的下表面和下部
4、按上述技术方案，烟气换热空腔室设有进气口、腔室本体和出气口；在腔室本体内设有若干个肋片，由肋片将烟气换热空腔室分割为多个独立的烟气换热通道。
5、按上述技术方案，腔室本体采用密闭腔体结构，若干个肋片之间平行布设，肋片的顶部和底部分别连接在腔室本体的顶壁和底壁之间。
6、按上述技术方案，在第一导热垫片和第二导热垫片之间的热电发电片分为多组；同一组热电发电片在第一导热垫片和第二导热垫片之间设置为一行，且同一组热电发电片之间串联连接；不同组之间并联连接。
7、按上述技术方案，冷端散热器采用软水作为冷源。
8、按上述技术方案，热电发电片采用由若干对对p型热电材料和n型热电材料组成。
9、按上述技术方案，单个第一导热垫片的厚度为0.5mm~2mm，单个第二导热垫片的厚度为1.5mm~3mm。
10、第二方面，模块化热电发电集热器，其特征在于：包括如上任一所述的烟气余热热电发电组，多个烟气余热热电发电组之间并联连接。
11、按上述技术方案，多个烟气余热热电发电组呈阵列分布，且相邻烟气余热热电发电组之间彼此贴合布设；在模块化热电发电集热器的侧壁面上设有隔热垫片。
12、按上述技术方案，还包括水池、连接在水池和石墨水冷板散热器之间的管道、以及设于管道上的循环水泵；所述模块化热电发电集热器中，各热电发电组的石墨水冷板散热器的进水口分别与软水总管的各支管相连；所述各热电发电组的石墨水冷板散热器的出水口与另一根软水管道相连流入软水池。
13、本专利技术具有以下有益效果：
14、1、在单个烟气余热热电发电组中，冷端散热器采用带通孔的水冷石墨板，相比传统的水冷板，散热性能更好。其次，在热电发电片和烟气换热空腔室之间设置第一导热垫片，在热电发电片和石墨水冷板散热器之间设置第二导热垫片，与现有技术中的相比导热硅脂相比，导热垫片能承受更高的使用温度，导热系数更高，使用寿命更长。最后，烟气余热热电发电组可根据安装位置和尺寸进行模块化重组，调整热电发电组的个数以及多个热电发电集热器组合在一起共同发电，具有结构简单、模块化组成、普适性强的特点；在工程实施简单易操作、耐温性强，适用于钢铁厂等热源温度高的环境，且不涉及高精密仪器，因此成本较低；能够有效回收利用热源余热，达到节能降碳的效果。
15、2、肋片将腔室本体均分为若干各单独的烟气换热通道，增加热源（烟气）的换热面积，有效提高热源热量传递至热电发电模块热端的效率。
16、3、软水绝缘性更强，含杂质也更少，减少钙盐镁盐的沉淀，减少传热阻碍
17、4、在模块化热电发电集热器的侧面设置隔热垫片，避免热量从侧面损失。
18、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
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1.烟气余热热电发电组，其特征在于：包括带通孔石墨水冷板散热器、热电发电片、以及烟气换热空腔室；在石墨水冷板散热器的两侧侧面均设有若干个烟气换热空腔室，烟气换热空腔室与石墨水冷板散热器之间留有设定间隙；在上部烟气换热空腔室的下表面和下部烟气换热空腔室的上表面分别贴设有第一导热垫片，在石墨水冷板散热器的上表面和下表面分别贴设有第二导热垫片；若干个热电发电片在第一导热垫片和第二导热垫片之间呈矩阵分布，且热电发电片的两面连接在第一导热垫片和第二导热垫片上；石墨水冷板散热器与外部水路循环连接，烟气换热空腔室连接在外部烟气管路上。
2.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：烟气换热空腔室设有进气口、腔室本体和出气口；在腔室本体内设有若干个肋片，由肋片将烟气换热空腔室分割为多个独立的烟气换热通道。
3.根据权利要求2所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：腔室本体采用密闭腔体结构，若干个肋片之间平行布设，肋片的顶部和底部分别连接在腔室本体的顶壁和底壁之间。
4.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：在第一导热垫片和第二导热垫片之间
5.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：冷端散热器采用软水作为冷源。
6.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：热电发电片采用由若干对对p型热电材料和n型热电材料组成。
7.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：单个第一导热垫片的厚度为0.5mm~2mm，单个第二导热垫片的厚度为1.5mm~3mm。
8.模块化热电发电集热器，其特征在于：包括如权利要求1-7任一所述的烟气余热热电发电组，多个烟气余热热电发电组之间并联连接。
9.根据权利要求8所述的模块化热电发电集热器，其特征在于：多个烟气余热热电发电组呈阵列分布，且相邻烟气余热热电发电组之间彼此贴合布设；在模块化热电发电集热器的侧壁面上设有隔热垫片。
10.根据权利要求8所述的模块化热电发电集热器，其特征在于：还包括水池、连接在水池和石墨水冷板散热器之间的管道、以及设于管道上的循环水泵；所述模块化热电发电集热器中，各热电发电组的石墨水冷板散热器的进水口分别与软水总管的各支管相连；所述各热电发电组的石墨水冷板散热器的出水口与另一根软水管道相连流入软水池。
...【技术特征摘要】
1.烟气余热热电发电组，其特征在于：包括带通孔石墨水冷板散热器、热电发电片、以及烟气换热空腔室；在石墨水冷板散热器的两侧侧面均设有若干个烟气换热空腔室，烟气换热空腔室与石墨水冷板散热器之间留有设定间隙；在上部烟气换热空腔室的下表面和下部烟气换热空腔室的上表面分别贴设有第一导热垫片，在石墨水冷板散热器的上表面和下表面分别贴设有第二导热垫片；若干个热电发电片在第一导热垫片和第二导热垫片之间呈矩阵分布，且热电发电片的两面连接在第一导热垫片和第二导热垫片上；石墨水冷板散热器与外部水路循环连接，烟气换热空腔室连接在外部烟气管路上。
2.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：烟气换热空腔室设有进气口、腔室本体和出气口；在腔室本体内设有若干个肋片，由肋片将烟气换热空腔室分割为多个独立的烟气换热通道。
3.根据权利要求2所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：腔室本体采用密闭腔体结构，若干个肋片之间平行布设，肋片的顶部和底部分别连接在腔室本体的顶壁和底壁之间。
4.根据权利要求1所述的烟气余热热电发电组，其特征在于：在第一导热垫片和第二导热垫片之间的热电发电片分为多组；同一组热电发电片在第一导热垫片和第二导热垫片之间设置为一行，且同一...
【专利技术属性】
技术研发人员：石祥，江帆，王涛，王晶，
申请(专利权)人：中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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