太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐的製作方法
2023-05-25 19:54:06
太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，涉及太陽能鍋爐【技術領域】，主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內設置有熱交換器，熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設置在上部的高溫區和設置在下部的吸熱區，吸熱區內縱向設置有若干條吸熱管，吸熱管上端與高溫區連通，吸熱管及高溫區內裝有液態高沸點介質，高溫區內還設置有熱交換管，熱交換管內裝有液態低沸點介質，熱交換管連接過濾器，過濾器還與熱交換器連接，過濾器與熱交換管之間還串接有循環泵。本發明可充分利用太陽能源，該蒸汽鍋爐的溫度及壓力可調節，克服了傳統高壓力鍋爐的固有缺陷；鍋爐內可以保持壓力：0＜P＜1atm；溫度100℃≤t＜1000℃。本發明以太陽能源為加熱蒸汽鍋爐，潔淨、不會對環境造成汙染。
【專利說明】 太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐
【技術領域】:
[0001]本發明涉及太陽能源利用【技術領域】，尤其涉及一種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐。
【背景技術】:
[0002]進入21世紀，石化能源的短缺和煤炭資源的匱乏，同時又造成了電力資源的緊張，而遍及各地的火力發電排放、汽車尾氣排放及工業汙染這三大排放又促使空氣環境的急劇惡化，並已嚴重的威脅著國家能源的安全和國民賴以生存的空氣環境質量。這種狀況已到了非解決不可的地步。
[0003]所以充分利用可再生的太陽能源，並將其轉化成潔淨環保的新能源，已成為全體國民的當務之急。但實際情況並不樂觀，太陽能源的利用現狀，雖有一定的起色卻成效渺茫。
[0004]現有的蒸汽鍋爐，採用高溫高壓的飽和蒸汽供熱。例如100°C時，Iatm(大氣壓);200°C時，約 15atm ;300°C時，約 85.9atm ;350°C時，約 165.4atm等(在蒸汽鍋爐中，l_13atm為低壓，13-39atm為中壓，39-100atm為高壓，IOOatm以上為超高壓)。可見壓力(壓強)升高的速度遠快於溫度。P_t為非線性關係。高壓供汽存在易爆的安全問題。為此，製造時要採取多種保護措施。這必然提高成本。例如每小時供應300°C的蒸汽0.5T的每臺鍋爐需幾十萬元。有許多企業只需要高溫，不需要同時伴有的高壓。使用高溫高壓蒸氣鍋爐，價格貴，不節能，又危險。最主要的是，目前現有鍋爐幾乎都為燃料鍋爐，對資源的消耗很大，並且會對環境造成很大的汙染，也是霧霾產生的一大因素。
【發明內容】
:
[0005]本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術的缺陷，進一步提出一種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐。
[0006]本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現。
[0007]—種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內設置有熱交換器，所述熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設置在上部的高溫區和設置在下部的吸熱區，所述吸熱區內縱向設置有若干條吸熱管，所述吸熱管上端與高溫區連通，所述吸熱管及高溫區內裝有液態高沸點介質，所述高溫區內還設置有熱交換管，熱交換管內裝有液態低沸點介質，所述熱交換管連接過濾器，所述過濾器還與熱交換器連接，所述過濾器與熱交換管之間還串接有循環泵，所述蒸汽鍋爐上設置有壓力表、溫度計、安全閥和溫度傳感器，所述溫度傳感器連接PLC控制器。
[0008]所述太陽能裝置還包括光伏電池，光伏電池連接蓄電裝置，蓄電裝置分別與循環泵、PLC控制器連接。
[0009]所述太陽能裝置還設置有電加熱裝置，該電加熱裝置連接蓄電裝置。
[0010]所述熱交換管傾斜設置,熱交換管連接過濾器的一端傾斜向上，液化的低沸點介質可以順利流回熱交換管底部。[0011]鍋爐內的壓力為:0 < P < Iatm ;溫度為100°C≤t < 1000°C。
[0012]所述高沸點介質可以為水；所述低沸點介質的沸點低於水的沸點，還可選用沸點為_50°C以下的超低沸點介質，以達到快速吸收高溫區熱量的目的，提高熱交換效率以及熱能利用率。
[0013]所述蒸汽鍋爐為溫度、壓力可調式鍋爐，所述蒸汽鍋爐的本體上外設可調控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統，所述控制系統包括設在鍋爐本體上的溫度傳感器和壓力傳感器，所述溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數轉換電路和計算機輸入端電聯接，計算機的輸出端經D/A數模轉換電路及開關電路分別與安全電磁閥、供汽電磁閥、汽相導熱組件供熱電源和液相導熱組件供熱電源電聯接。
[0014]所述計算機調控蒸汽鍋爐溫度和壓力。
[0015]本發明的有益效果為:
[0016]本發明提供的太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，結構設計合理，可充分利用太陽能源，太陽能獲得的能量可被低沸點介質快速吸收；該蒸汽鍋爐的溫度及壓力可調節，克服了傳統高壓力鍋爐的固有缺陷；該蒸汽鍋爐只需設置一個溫度傳感器即可通過PLC控制器實時檢測鍋爐內的溫度和壓力，並對鍋爐內的溫度和壓力進行調節，以使鍋爐保持微壓高溫的狀態，鍋爐內可以保持壓力:0 < P < Iatm ;溫度100°C≤t < 1000°C。本發明以太陽能源為加熱蒸汽鍋爐，潔淨、不會對環境造成汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]圖1為本發明的結構示意圖；
[0018]圖2為本發明的工作原理示意圖。
【具體實施方式】:
[0019]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示和實施例，進一步闡述本發明。
[0020]如圖1所示，一種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，主要包括蒸汽鍋爐10，蒸汽鍋爐10內設置有熱交換器11，熱交換器11連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設置在上部的高溫區3和設置在下部的吸熱區1，吸熱區I內縱向設置有若干條吸熱管2，吸熱管2上端與高溫區3連通，吸熱管2及高溫區3內裝有液態高沸點介質，高溫區3內還設置有熱交換管4，熱交換管4內裝有液態低沸點介質,熱交換管4連接過濾器12,過濾器12還與熱交換器11連接，過濾器12與熱交換管4之間還串接有循環泵13，蒸汽鍋爐10上設置有壓力表7、溫度計8、安全閥9和溫度傳感器6，溫度傳感器6連接PLC控制器5。
[0021]如圖2所示，太陽能被吸熱管吸收後將液態高沸點介質加熱，液態高沸點介質吸熱後向上對流至高溫區，高沸點介質吸熱後部分發生汽化，在高溫區內與熱交換管發生熱交換，高沸點介質液化後流回吸熱管循環工作，熱交換管內的液態低沸點介質快速吸熱並發生汽化，吸熱汽化的低沸點介質在過濾器的作用下強制液化，並釋放出熱能將鍋爐內的水加熱，液化後的低沸點介質再由循環泵回流至熱交換管內；鍋爐加熱產生蒸汽供使用。太陽能由光伏電池吸收的部分轉化成電能，存儲在蓄電裝置內，蓄電裝置儲存的電能可用於驅動循環泵工作；還可用於加熱太陽能裝置內的高沸點介質，以達到驅動太陽能裝置工作的目的；還可用於直接加熱鍋爐。蓄電裝置的供電方式以及蒸汽鍋爐的壓力、溫度調節，均由PLC控制器自動控制。
[0022]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內設置有熱交換器，所述熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設置在上部的高溫區和設置在下部的吸熱區，所述吸熱區內縱向設置有若干條吸熱管，所述吸熱管上端與高溫區連通，所述吸熱管及高溫區內裝有液態高沸點介質，所述高溫區內還設置有熱交換管，熱交換管內裝有液態低沸點介質，所述熱交換管連接過濾器，所述過濾器還與熱交換器連接，所述過濾器與熱交換管之間還串接有循環泵，所述蒸汽鍋爐上設置有壓力表、溫度計、安全閥和溫度傳感器，所述溫度傳感器連接PLC控制器。
2.根據權利要求1所述的太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:所述太陽能裝置還包括光伏電池，光伏電池連接蓄電裝置，蓄電裝置分別與循環泵、PLC控制器連接。
3.根據權利要求1所述的太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:所述太陽能裝置還設置有電加熱裝置，該電加熱裝置連接蓄電裝置。
4.根據權利要求1所述的太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:所述熱交換管傾斜設置，熱交換管連接過濾器的一端傾斜向上。
5.根據權利要求1所述的太陽能微壓高溫蒸汽鍋爐，其特徵在於:鍋爐內的壓力為:0<P < Iatm ;溫度為 100O≤ t < 1000O。
【文檔編號】F22B35/00GK103925584SQ201410114672
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】戚榮生, 李廣新 申請人:戚榮生, 李廣新