CN101294288A - 一种氢氧、热、电联产、循环的方法 - Google Patents

一种氢氧、热、电联产、循环的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氢氧、热、电联产、循环的方法。该方法是通过电解水制氢氧气用于锅炉进行燃烧、加热，将电解水所产生的余热和锅炉壁套所传导的余热收集利用并在热源的隔层以水循环换热冷却形成温差，一方面，利用半导体温差发电供应自身***的电解水制氢氧和部分照明等，另一方面水循环换热冷却所得到的中温副产热水导入锅炉补水，减少了炉内加热的温程，大大的提高了燃烧热效。实施上述氢氧、热、电联产、循环的方法***包括：水电解制氢氧、供热锅炉及燃烧、冷热温差发电以及管路和附件等组合实现。本发明公开了一种氢氧、热、电联产、循环的方法，实现了制氢氧、燃烧锅炉、供热、发电的自成循环体系，节约能耗显著并达到零排放。

Description

一种氢氧、热、电联产、循环的方法
技术领域：
本发明涉及氢氧、热、电联产***技术领域，特别涉及锅炉、热、电循环自供互产的方法。
技术背景：
随着社会的发展，能源消费与能源资源存量以及环境问题的矛盾越来越明显，因化石燃料使用而引起的全球气候恶化，环境污染已经相当严重。石油、煤炭、天然气等化石燃料燃烧所排放的二氧化碳、二氧化硫和粉尘、有害颗粒物已经严重威胁着我们的生存环境，节能减排、开发新能源种类和新型能源循环利用方法、应用技术已是当务之急。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种氢氧、热、电联产、循环的方法，通过电解水制氢氧混合气作为燃气，用于锅炉的燃烧、加热，将电解水制氢氧的装置所产生的余热和锅炉壁套所传导的余热收集利用并通过半导体温差发电的塞贝克效应的原理，在热源的隔层以水循环管路换热冷却所形成的温差进行发电，一方面，利用温差发电供应电解水制氢氧或照明等所需用电；另一方面，温差发电的换热所得到的副产中温热水又可导入锅炉，补给锅炉耗水，这就使锅炉内的起始水温达到中热，减少了炉内加热的温程，大大提高了燃烧热效。升温后的锅炉热水又用于供热，也可用于再转换发电。有效地实现了能源的综合循环利用。同时，由于氢氧混合气燃烧后生成产物水，无烟、无尘、无污染排放，达到了环保、节能、高效的综合效果。
附图说明：
附图为氢氧、热、电联产、循环方法的***示意图
1-电解水制氢氧气装置
2-常压锅炉***
3-温差发电***
4-供、出水及水冷却***
具体实施方式：
本发明提供一种氢氧、热、电联产、循环方法的实施方式是：通过电解水制得氢氧混合气作为燃气，通过管路连接到锅炉(常压)用于燃烧、加热，将半导体温差发电片的热面紧贴在电解水制氢氧装置(电解槽、气水分离器或冷凝器)的表层余热面和锅炉外壁套的导热面上，在半导体温差发电片的冷面紧贴上空心水槽，空心水槽的一端通过管路联接到供水塔或带压水龙头等水源，空心水槽的另一端通过管路联接到锅炉的进水口。半导体温差发电组片的正、负极导线串联或并联、转换接到电解水制氢氧设备的供电切换处或用电器(或逆变用电***)，锅炉的一侧装有出水管口，可将加热后的水引出供热或转换发电。形成了电解水制氢氧气、氢氧气燃烧锅炉、电解水制氢氧过程装置余热与水冷实现温差发电、余热温差发电供应电解水、发电过程又副产热水供给锅炉、锅炉水再加热后产出高温水用于供热或转换发电，同时，锅炉外壁套余热又可供水冷却用于发电、所发电力又可补充水制氢氧用电(或照明)、发电过程又副产热水补给锅炉，如此循环、反复利用，实现最佳的节能效果。
为了实现上述循环方法，本发明所采用的实施方式是：由电解水制氢氧气装置***(1)、常压锅炉***(2)、温差发电***(3)、供、出水及水冷却***(4)和管路、支架、供电线路、紧固配件等材料有机结合组成。有效的实现了水制氢氧燃气、供热、发电的互补、循环、综合利用。
一种氢氧、热、电联产、循环的方法***包括：电解水制氢氧气装置(1)常压锅炉***(2)，温差发电***(3)，供、出水及水冷却***(4)；所述电解水制氢氧气装置(1)供气管联接于常压锅炉***(2)，所述温差发电***(3)分别安装在电解水制氢氧气装置(1)和常压锅炉***(2)的外部，并有供电线路配接电解水制氢氧气装置(1)；所述供、出水及水冷却***(4)分别联接于供水源、解水制氢氧气装置(1)和温差发电***(3)、常压锅炉***(2)；之间有支架、管件、供电线路和紧固件组合。
本发明提供的一种氢氧、热、电联产、循环的方法的工作原理是：通过电解水制出氢氧混合气，将混合气用于锅炉燃烧、加热，而电解水制氢氧装置在工作过程中产生热并传导到装置表面，锅炉在燃烧、加热过程中外套表面也产生余热传导，紧贴热源的温差发电片的热面在电解装置和锅炉的热温传导作用下吸热升温，根据塞贝克效应原理，在温差发电片的冷面的空心水槽的一端通过管路联接到供水塔或带压水龙头等水源，空心水槽的另一端通过管路联接到锅炉的进水口，当水流从空心水槽流过时，将温差发电片的冷面的温度冷却水流换热带走，使其降温，这样，冷、热两面形成温差，半导体温差发电片便可产生电流。一方面，温差发电可供制氢氧电解(或照明等)，同时，温差发电过程冷却换热所得到的中温副产热水导入锅炉补水，提高锅炉内水的起始水温，减少燃烧加热的温程。由此形成多重循环利用。
本发明提供的一种氢氧、热、电联产、循环的方法具有如下有益效果：工艺合理简单、燃烧热效极高、能源互产互补、自成循环体系、节能效果显著，制作安装方便，特别对燃水锅炉、热电联产等能源的综合利用达到最佳。同时，氢氧混合气燃烧后的产物是水，无烟、无尘、无污染，实现燃烧后的零排放，节约燃料能源成本，达到大幅度节能减排的效果。

Claims (5)

1.一种氢氧、热、电联产、循环的方法，其特征在于：该方法是通过电解水制氢氧混合气用于锅炉燃烧、加热，将电解水制氢氧装置运行所产生的余热和锅炉加热中炉壁外套所传导的余热收集利用并根据塞贝克效应原理在热面的隔层以水循环管路换热冷却形成温差、通过冷热之间安装半导体温差发电组片进行发电。温差发电可供电解水制氢氧或照明等用电，同时，利用温差发电过程的换热冷却所得到的中温热水导入锅炉，补给锅炉耗水，使锅炉起始水温升高，减少锅炉加热温程。锅炉水再加热升温后可用于供热或转换再发电。实现热、电联产、能源循环互产的综合利用。
2.根据权利要求1所述的一种氢氧、热、电联产、循环的方法，其特征在于：该方法是由电解水制氢氧装置(1)制得氢氧混合燃气用于锅炉燃烧、加热。
3.根据权利要求1所述的一种氢氧、热、电联产、循环的方法，其特征在于：利用电解水制氢氧装置运行中的余热和锅炉在加热中的炉壁外套所传导的余热作热端，利用分别联通供水源和锅炉进水口的经过热端附近的冷却水槽内的水流冷却面作冷端，在冷、热两端之间安装半导体温差发电组片，利用两端温差进行发电。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧、热、电联产、循环的方法，其特征在于：所述电解水制氢氧装置和加热锅炉的余热再利用与冷却水进行温差发电后，用于替代(或部分替代)电解水制氢氧的装置电源。实现热、电循环制氢氧。
5根据权利要求1所述的一种氢氧、热、电联产、循环的方法，其特征在于：所述电解水制氢氧装置和加热锅炉的余热再利用与冷却水进行温差发电的过程中，冷却水流在换热冷却时水温升高，副产出的热水通过管道引入锅炉加水口，补给锅炉耗水，使锅炉内的起始水温升高，减少锅炉加热温程。实现副产热再利用。
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