技术领域
[0001] 本实用新型属于发电设备技术领域，具体涉及一种热气熔盐低温斯特林发电系统。
背景技术
[0002] 目前我国
能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下。我国每吨标准
煤的产出效率仅相当于日本的10.3％、美国的28.6％。我国工业用能中近60～65％的能源转化为余热资源。目前余热利用最多的国家是美国，它的利用率达60％，欧洲的利用率是50％，我们国家只有30％。就废热(余热)利用现状来看，我国还有很大的利用空间。
冶炼炉窑、废热
锅炉、石油化工设备等产生的中高温废气或者热气，如果直接排放进入大气，不仅造成热量的浪费还会污染环境。能源利用有多种途径和多种方法，但最重要的、最有意义的、最有价值的利用还是发电。
[0003] 斯特林
发动机是早在1861年由英国人罗伯特·斯特林
发明，
斯特林发动机也称
外燃机，和
蒸汽机的历史差不多，它的特点首先是燃烧连续的，由于工质不参与燃烧，因此没有
内燃机的
爆震现象，噪音低；其次可以使用任何
燃料，其
燃烧室在外，燃烧的过程与工质无关，适用于各种热源，对燃烧方式无特殊要求，体积小、重量轻、寿命长、维护方便、燃烧效率高。虽然斯特林发动机在理论上的效率几乎等于理论最大效率，但是在实际应用中斯特林发动机仍然存在热量损失是内燃发动机的2-3倍的问题，造成
能量转化效率不高。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种热气熔盐低温斯特林发电系统。
[0005] 本实用新型通过以下技术方案实现：
[0006] 一种热气熔盐低温斯特林发电系统，包括热气进气管、热气和熔盐换热器、热气排气管、引
风机、循环熔盐
泵、低温斯特林发
电机组和加
热管；所述热气进气管连接于所述热气和熔盐换热器的进气口；所述热气和熔盐换热器的出气口通过所述热气排气管与所述引风机连接；所述热气和熔盐换热器通过所述熔盐管道与所述循环熔盐泵和所述低温斯特林
发电机组依次连接形成熔盐的循环回路；所述加热管位于所述低温斯特林发电机组内部。
[0007] 进一步地，在上述技术方案中，所述热气和熔盐换热器内部设置换热管；所述换热管的进液口通过所述熔盐管道与所述低温斯特林发电机组的出液口连接；所述换热管的出液口通过所述熔盐管道与所述循环熔盐泵的进液口连接；所述循环熔盐泵的出液口与所述低温斯特林发电机组的进液口连接。
[0008] 进一步地，在上述技术方案中，所述换热管的进液口与所述低温斯特林发电机组的出液口之间的所述熔盐管道上设置电伴热加热装置。
[0009] 进一步地，在上述技术方案中，所述热气进气管上设置热气进气
温度传感器；所述热气和熔盐换热器与所述引风机之间的所述热气排气管上设置热气排气温度传感器。
[0010] 进一步地，在上述技术方案中，所述循环熔盐泵与所述低温斯特林发电机组之间的所述熔盐管道上设置发动机进液温度传感器；所述低温斯特林发电机组的出液口的所述熔盐管道上设置发动机出液温度传感器。
[0011] 进一步地，在上述技术方案中，所述熔盐为290～580℃的液态
硝酸钠和液态硝酸
钾混合熔盐，所述熔盐在所述熔盐管道和所述低温斯特林发电机组内流动。
[0012] 本实用新型的有益效果为：
[0013] (1)本实用新型所述的一种热气熔盐低温斯特林发电系统，节约了能源，提高了能源的利用效率；
[0014] (2)本实用新型所述的一种热气熔盐低温斯特林发电系统，提高了热电转化效率；
[0015] (3)本实用新型所述的一种热气熔盐低温斯特林发电系统，采用的中高温废气或热气温度区间很宽泛，大于等于400℃的废气或热气都能够使用，提高了热源的利用范围。
[0016] (4)本实用新型所述的一种热气熔盐低温斯特林发电系统，载热介质采用熔盐，既可以满足低温斯特林发电机组对热量温度的要求，而且也降低了载热介质的工程造价；
[0017] (5)本实用新型所述的一种热气熔盐低温斯特林发电系统，载热介质采用熔盐较安全，不会造成高温燃烧或者
腐蚀设备。
附图说明
[0018] 下面结合附图和具体实施方法对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019] 图1为
实施例1所述热气熔盐低温斯特林发电系统结构示意图。
[0020] 图中：1、热气进气温度传感器，2、热气进气管，3、热气和熔盐换热器，4、热气排气温度传感器，5、引风机，6、循环熔盐泵，7、发动机进液温度传感器，8、低温斯特林发电机组，9、发动机出液温度传感器，10、熔盐管道，11、加热管，12、热气排气管，13、换热管，14、电伴热加热装置。
[0021] 具体实施方法
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0023] 实施例1
[0024] 如图1所示，一种热气熔盐低温斯特林发电系统，包括热气进气管2、热气和熔盐换热器3、热气排气管12、引风机5、循环熔盐泵6、低温斯特林发电机组8和加热管11；所述热气进气管2连接于所述热气和熔盐换热器3的进气口；所述热气和熔盐换热器3的出气口通过所述热气排气管12与所述引风机5连接；所述热气和熔盐换热器3通过熔盐管道10与所述循环熔盐泵6和所述低温斯特林发电机组8依次连接形成熔盐的循环回路；所述加热管11位于所述低温斯特林发电机组8内部。
[0025] 进一步地，在上述技术方案中，所述热气和熔盐换热器3内部设置换热管13；所述换热管13的进液口通过所述熔盐管道10与所述低温斯特林发电机组8的出液口连接；所述换热管13的出液口通过所述熔盐管道10与所述循环熔盐泵6的进液口连接；所述循环熔盐泵6的出液口与所述低温斯特林发电机组8的进液口连接。
[0026] 进一步地，在上述技术方案中，所述换热管13的进液口与所述低温斯特林发电机组8的出液口之间的所述熔盐管道10上设置电伴热加热装置14。
[0027] 进一步地，在上述技术方案中，所述热气进气管2上设置热气进气温度传感器1；所述热气和熔盐换热器3与所述引风机5之间的所述热气排气管上设置热气排气温度传感器4。
[0028] 进一步地，在上述技术方案中，所述循环熔盐泵6与所述低温斯特林发电机组8之间的所述熔盐管道10上设置发动机进液温度传感器7；所述低温斯特林发电机组8的出液口的所述熔盐管道10上设置发动机出液温度传感器9。
[0029] 本实施例所述热气为冶炼炉窑、废热锅炉、石油化工设备等产生的中高温废气，所述热气由外部设备或管路通入。
[0030] 进一步地，在上述技术方案中，热气通过所述热气进气管2通入所述热气和熔盐换热器3内，热气与在所述换热管13内流动的熔盐通过管壁进行换热，换热后的热气通过所述热气排气管12由所述引风机5排出，排入大气；所述热气进气管2上设置用于监测通入热气温度的所述热气进气温度传感器1；所述热气排气管12上设置用于监测排出热气温度的所述热气排气温度传感器4。
[0031] 进一步地，在上述技术方案中，热气通入所述热气和熔盐换热器3后与熔盐在所述换热管13的管壁上实现换热；换热后温度升高的熔盐经所述熔盐管道10流入所述循环熔盐泵6。
[0032] 进一步地，在上述技术方案中，熔盐经所述熔盐管道10由所述循环熔盐泵6流入所述低温斯特林发电机组8，高温熔盐在所述加热管11外侧流动，发动机内部工质在所述加热管11内流动，高温熔盐通过所述加热管11的管壁将热量传递给发动机内部工质进行换热，换热后熔盐温度降低，发动机内部工质温度升高，所述低温斯特林发电机组8将
热能转化为
电能输出。
[0033] 进一步地，在上述技术方案中，所述循环熔盐泵6与所述低温斯特林发电机组8之间的所述熔盐管道10设置用于监测发动机进液温度的所述发动机进液温度传感器7，根据所述热气进气温度传感器1检测到的热气
温度控制所述循环熔盐泵6的转速，控制进入所述低温斯特林发电机组8的熔盐温度在300℃到350℃之间。
[0034] 进一步地，在上述技术方案中，所述低温斯特林发电机组8与所述热气和熔盐换热器3之间的所述熔盐管道10上设置用于监测发动机出液温度的所述发动机出液温度传感器9，在所述低温斯特林发电机组8内换热后的熔盐温度降低，换热后的熔盐经所述熔盐管道由所述低温斯特林发电机组8流回所述热气和熔盐换热器3；当所述发动机出液温度传感器
9监测到熔盐温度低于熔盐的
凝固点时，所述电伴热加热装置14启动运行对熔盐进行加热，防止液态熔盐低于凝固点形成结晶造成管道堵塞；熔盐在所述热气和熔盐换热器3、所述熔盐管道10、所述循环熔盐泵4和所述低温斯特林发电机组8形成的循环通路内循环流动，通过与热气进行换热将热能输送到所述低温斯特林发电机组8内进行热电转化。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例与实施例1区别在于，在上述技术方案中，所述熔盐为290～580℃的液态硝酸钠和液态硝酸钾混合熔盐，所述熔盐在所述熔盐管道10和所述低温斯特林发电机组8内流动。
[0037] 较高的温度区间可以提高整个发电系统的热电转化效率，同时降低了设备的运行成本。
[0038] 进一步地，在上述技术方案中，所述熔盐管道10由内至外依次包括耐高温不锈
钢钢管和保温层。
[0039] 优选的，所述保温层为
石棉层。所述保温层用于防止熔盐在流动过程中的热量散失。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例与实施例1和实施例2的区别在于，在上述技术方案中，所述循环熔盐泵6为FGY型高效节能型高温熔盐泵；所述电伴热加热装置14为GWK高温型自控温电热带。
[0042] 进一步地，在上述技术方案中，所述低温斯特林发电机组6为GOESC100H型号低温斯特林热电二联产机组。
[0043] 通过上述实施例所述的技术方案，本实用新型所述的热气熔盐低温斯特林发电系统，利用工业中高温废气或热气通
过热电转化装置转化为电能，节约了能源，提高了能源的利用效率和热电转化效率；采用的中高温废气或热气温度区间很宽泛，大于等于400℃的废气或热气都能够使用，提高了热源的利用范围；载热介质采用熔盐，既可以满足低温斯特林发电机组对热量温度的要求，而且也降低了载热介质的工程造价。
[0044] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方法，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
