本發(fā)明涉及一種熱存儲器部件，尤其是用于配備例如可以使用在發(fā)電站的煙氣清潔設(shè)施中的熱交換器的熱存儲器部件。熱存儲器部件包括具有多個平行的流動通道的熱存儲介質(zhì)，氣流，例如煙氣在向熱存儲介質(zhì)輸出熱量的情況下可以被導(dǎo)引穿過流動通道，或者清潔氣體在吸收熱量的情況下可以被導(dǎo)引穿過流動通道。

背景技術(shù)：

這種熱存儲器部件已知為所謂的容克式熱交換器在其使用在煙氣脫硫設(shè)施(rea)中時，清潔氣流和原料氣流在空間上分隔地反方向地導(dǎo)引通過裝備有熱存儲器部件的轉(zhuǎn)子。除了使用在rea的區(qū)域中，容克式熱交換器在發(fā)電站中也還用于預(yù)加熱燃燒空氣(luvo)或者針對選擇性催化還原(scr)模塊中的可選的反應(yīng)條件用于附加地加熱煙氣。

在原料氣體或煙氣流過轉(zhuǎn)子的區(qū)域中，熱存儲器部件的熱存儲介質(zhì)被加熱，原料氣體或煙氣在此冷卻。在清潔氣體通常沿相反的流動方向流過轉(zhuǎn)子的區(qū)域中，熱存儲介質(zhì)將能量輸出到清潔氣體，清潔氣體的溫度在此上升，熱存儲介質(zhì)在此又冷卻。

在冷卻原料氣體或煙氣時，原料氣體或煙氣可以達(dá)到所謂的露點(td)以下的溫度，在露點以下，在原料氣體或煙氣中包含的水蒸氣冷凝，并且和so3、hf和hcl的成分一起作為高腐蝕性的混合物沉積在熱存儲介質(zhì)的表面上。熱交換器轉(zhuǎn)子內(nèi)的位置(在該位置中，在常見的運(yùn)行條件下低于露點td)被稱為冷端部位置(kaltendlage)。

因此，除了耐熱性外，在轉(zhuǎn)子的該區(qū)域中使用的熱存儲介質(zhì)也需要非常高的耐腐蝕性。因為必須定期從熱存儲介質(zhì)中去除高腐蝕性的沉積物(通常與灰塵殘渣混合)，所以對熱存儲器部件的簡單的操縱和用于清潔熱存儲介質(zhì)的高效的可行方案同樣在經(jīng)濟(jì)上是非常重要的。

迄今為止，由波浪形的鋼板材或不銹鋼板材構(gòu)成的堆疊件用作熱存儲介質(zhì)，其中，在熱存儲器部件的在其中到達(dá)露點td的特別關(guān)鍵的區(qū)域中也使用已經(jīng)搪瓷的鋼板材作為熱存儲介質(zhì)。

除此之外，也提出了所謂的蜂窩塊作為熱存儲介質(zhì)，蜂窩塊包括由塑料材料一體式地制造的本體，本體具有多個彼此平行地布置的流動通道，流動通道通過通道壁彼此分隔。德國專利文獻(xiàn)de19512351c1推薦了這樣的呈蜂窩塊形式的熱存儲介質(zhì)，其僅由聚四氟乙烯再生料制成，或者以混合另外的塑料的方式制成，其中，必要時可以在一種塑料或多種塑料中混入填料。

這些蜂窩塊雖然是足夠耐熱的，并且相對于在煙氣中包含的起腐蝕性作用的成分有抵抗力并且因此原則上也能在冷端部位置中使用，但是機(jī)械負(fù)載能力通常很小，以便可以將蜂窩塊經(jīng)濟(jì)地置入在熱存儲器部件中。此外，在制造中需要使制造過程更貴的方法條件。

替選地，在de8419655u1中提出板形的元件作為熱存儲介質(zhì)，其在板形的陶瓷構(gòu)件上構(gòu)建，陶瓷構(gòu)件設(shè)有由聚四氟乙烯構(gòu)成的涂層。

基于陶瓷構(gòu)件，在熱存儲介質(zhì)中僅得到受限的斷裂強(qiáng)度和進(jìn)而同樣很小實踐適用性。

在針對高溫度區(qū)域和冷端部位置使用不同的熱存儲介質(zhì)的情況下，往往出現(xiàn)如下問題，即，尤其是在例如使用壓力為4bar至5bar的壓縮空氣和/或壓力為80bar至100bar的水進(jìn)行清潔時，熱交換介質(zhì)會移動并且必要時卡住，從而使得在一些情況下出現(xiàn)對運(yùn)行進(jìn)程的干擾，干擾使得需要立即關(guān)閉整個煙氣清潔設(shè)施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是提出一種熱存儲器部件，其可以簡單且可靠地操縱以及在經(jīng)濟(jì)上以足夠好的機(jī)械特性制成。

該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的特征的熱存儲器部件來解決。

由于將第一和第二熱存儲介質(zhì)放置在共同的支架中，所以使得在裝備熱交換器時、在替換或為了外部清潔而暫時取出熱交換器時可以簡單地操縱支架。

支架此外還在彼此限定的定位中容納熱存儲介質(zhì)，從而可以將氣流高效地從進(jìn)入側(cè)導(dǎo)引至排出側(cè)。根據(jù)本發(fā)明，可以與第二熱存儲介質(zhì)無關(guān)地選出第一熱存儲介質(zhì)，從而熱存儲器部件能針對相應(yīng)的使用目的配備以最優(yōu)的成本/效益-關(guān)系。此外可以實現(xiàn)對熱存儲介質(zhì)的無干擾的清潔。

此外，由于根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的共同的支架，熱存儲介質(zhì)的引入和拆卸能更簡單地、尤其是以自動化的方式來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，第二熱存儲介質(zhì)以如下方式得以最優(yōu)化，即，使得第二熱存儲介質(zhì)可以使用在轉(zhuǎn)子的所謂的冷端部位置中。

在以未清潔的原料氣體穿流過裝備有根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的轉(zhuǎn)子時，第一熱存儲介質(zhì)首先與原料氣體接觸。在轉(zhuǎn)子的流出側(cè)(在本說明書中也被稱為冷端部位置)上根據(jù)本發(fā)明布置有第二熱存儲介質(zhì)，在轉(zhuǎn)子的流出側(cè)上，原料氣體具有大多在包含在原料氣體中的化學(xué)制品混合物的露點td以下的溫度范圍內(nèi)的較低的溫度。

第一熱存儲介質(zhì)也可以由與第二熱存儲介質(zhì)相同的材料，尤其是也以相同的幾何結(jié)構(gòu)，呈蜂窩塊的形式來制造。這包括第一和第二熱存儲介質(zhì)作為整體一件式制造的可選方案。

由于針對第二熱存儲介質(zhì)的蜂窩塊選出包括如下塑料的塑料材料，其中，該塑料包含大約80％重量％或更多份額的未經(jīng)處理的聚四氟乙烯(ptfe)和必要時包含大約20重量％或更少份額的與ptfe不同的高性能聚合物，此外驚奇地得到的是，用于第二熱存儲介質(zhì)的蜂窩塊不僅以比在de19512351c1中描述的蜂窩塊明顯更少要求的制造條件制造，而且根據(jù)本發(fā)明作為第二熱存儲介質(zhì)使用的蜂窩塊此外具有如下機(jī)械強(qiáng)度值，尤其是如下抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率，其明顯高于常規(guī)制造的蜂窩塊的機(jī)械強(qiáng)度值，尤其是抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率。

優(yōu)選地，第二熱存儲介質(zhì)在氣流從熱存儲器部件的進(jìn)入側(cè)到排出側(cè)的流動路徑的大約10％至大約60％上延伸。更優(yōu)選地，第二熱存儲介質(zhì)在流動路徑的大約25％至大約60％上延伸，尤其是在流動路徑的大約30％至大約50％上延伸。

第一熱存儲介質(zhì)和必要時另外的熱存儲介質(zhì)形成流動路徑的剩余部分，其中，第一熱存儲介質(zhì)和另外的熱存儲介質(zhì)可以由從如下選出的材料形成：鋼、不銹鋼、考登鋼、搪瓷鋼、敷有環(huán)氧樹脂防腐蝕部的鋼和高耐腐蝕性的鎳-鉻-鉬合金。這些材料的示例是crl鋼以及低-c-p-cu-ni-鋼以及尤其是標(biāo)號為1.4539、2.4605和2.4610的原料。

按照根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的變型方案，熱存儲器部件的用于熱存儲介質(zhì)的支架兩件式地構(gòu)造，其中，支架的第一部分包括熱存儲器部件的進(jìn)入側(cè)，第二部分包括熱存儲器部件的排出側(cè)。優(yōu)選地，支架的第一和第二部分能直接地彼此連接。

支架的兩件式的設(shè)計方案可以實現(xiàn)的是，以簡單、尤其是以能自動化的方式給兩個部分裝備熱存儲介質(zhì)，并且隨后通過裝配另外的部分，優(yōu)選通過這些部分彼此間的直接連接使支架變得完整。

根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的支架優(yōu)選構(gòu)造為籃式結(jié)構(gòu)的類型，其中，優(yōu)選籃式結(jié)構(gòu)的底側(cè)和上側(cè)具有彼此間隔開地布置的橫板并且優(yōu)選同時形成熱存儲器部件的進(jìn)入側(cè)和排出側(cè)。

優(yōu)選地，橫板分別基本上在熱存儲器部件的底側(cè)和上側(cè)的整個面上延伸，熱存儲介質(zhì)的流動通道終止在底側(cè)和上側(cè)處。

根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的支架優(yōu)選具有四個側(cè)壁，其中的兩個，必要時更多的側(cè)壁可以構(gòu)造為閉合面。

替選地，支架的所有側(cè)壁可以敞開地構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件通常塊狀地構(gòu)造，其中，熱存儲器部件為了呈轉(zhuǎn)子形式的熱交換器的裝備而優(yōu)選具有梯形的底面，該底面具有徑向上靠內(nèi)的側(cè)壁和徑向上靠外的側(cè)壁，其中，徑向上靠內(nèi)的側(cè)壁具有更小的伸展尺寸。兩個側(cè)面的側(cè)壁于是基本上大小相同的。

優(yōu)選地，支架以如下方式構(gòu)造，即，熱存儲器部件的至少一個位于側(cè)面的側(cè)壁是敞開的，從而熱存儲介質(zhì)經(jīng)由該側(cè)壁/這些側(cè)壁可以無阻礙地置入到支架中或者可以從其中取出。

必要時，熱存儲介質(zhì)可以利用保持元件固定在支架中，例如通過置入栓。

還優(yōu)選的是，支架在兩個相對置的側(cè)壁上具有連接成框的接片，其中，框在熱存儲器部件的底側(cè)和上側(cè)上通過橫板彼此連接并且彼此間隔開地保持。優(yōu)選地，框布置在熱存儲器部件的徑向上靠內(nèi)和靠外的側(cè)壁上。

優(yōu)選地，支架由如下材料制成：結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、考登鋼、搪瓷鋼、敷有環(huán)氧樹脂防腐蝕部的鋼或高耐腐蝕性的不銹鋼以及由高耐腐蝕性的鎳-鉻-鉬合金構(gòu)成的特殊原料(例如標(biāo)號為1.4539、2.4605和2.4610的原料)。

優(yōu)選地，熔化熱為大約40j/g或更大的未經(jīng)處理的ptfe用作塑料。

優(yōu)選的ptfe材料的密度為大約2.1g/cm³或更大。

根據(jù)本發(fā)明待使用的未經(jīng)處理的ptfe可以具有大約1重量％或更小的，優(yōu)選大約0.1重量％或更小的共聚用單體份額。帶有這種共聚用單體份額的未經(jīng)處理的ptfe材料通常在不添加外部材料(例如pfa)的情況下是可焊接的。典型的共聚用單體是六氟丙烯、全氟烷基乙烯醚、全氟-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯)和氯三氟乙烯。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用未經(jīng)處理的ptfe和必要時與ptfe不同的高性能聚合物，其平均原級顆粒大小d50為大約10μm至大約200μm，優(yōu)選大約10μm至大約100μm。利用這些顆粒大小，在制造蜂窩塊時尤其是可以得到：

-好的表面特性，尤其是很小的粗糙深度和容易的可清潔性，

-可選地待加工的填料的均勻分布，

-帶有高抗拉強(qiáng)度和高斷裂伸長率的良好機(jī)械特性，

-甚至在應(yīng)用低的直至平均的擠壓力的情況下的良好機(jī)械特性。

由于相對于僅帶有顆粒大小為大約400μm或更大的未經(jīng)處理的ptfe更小的結(jié)晶度可以得到燒結(jié)的ptfe，并且為此也考慮ptfe再生料。

在之前參考了原級顆粒大小，這是因為在顆粒積聚物在加工條件下分裂為其原級顆粒的前提條件下，帶有明顯更大的粒子大小的未經(jīng)處理的ptfe的顆粒積聚物也可以被加工。當(dāng)顆粒積聚物在大約150bar或更小的情況下分裂為原級顆粒時，例如可以使用帶有顆粒大小為100μm至3000μm的顆粒積聚物。

適當(dāng)?shù)奶盍习墙饘偬盍虾徒饘偬盍希鼈円部梢允褂迷诨旌衔镏?。作為填料考慮到顆粒形填料和纖維形填料。利用填料尤其是可以優(yōu)化根據(jù)本發(fā)明待使用的塑料材料的導(dǎo)熱性和熱容量，并且必要時也可以優(yōu)化根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊的機(jī)械特性。

塑料材料優(yōu)選地包含非金屬填料和/或金屬填料，其中，相應(yīng)的填料的平均顆粒大小d50優(yōu)選為大約100μm或更小。

鑒于優(yōu)選地選出根據(jù)本發(fā)明待使用的塑料的原級顆粒大小，填料的顆粒大小鑒于力求達(dá)到的在塑料材料中的均勻分布而為大約2μm至大約300μm，優(yōu)選大約2μm至大約150μm。

一種或多種塑料的原級顆粒的平均顆粒大小d50與填料的平均顆粒大小d50的比優(yōu)選在大約1:2至大約2:1的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，在塑料材料中包含有份額為直至大約80重量％，進(jìn)一步優(yōu)選地份額為直至大約40重量％，最優(yōu)選地直至大約35重量％的非金屬填料。由于金屬填料的更高的密度，在塑料材料中可以包含有份額為直至大約90重量％，優(yōu)選直至大約60重量％的金屬填料。

填料在塑料材料中的總體積份額可以最大為大約90體積％，但優(yōu)選應(yīng)該為大約50體積％或者更少，進(jìn)一步優(yōu)選為大約40體積％或更少。

加工成蜂窩塊的塑料材料優(yōu)選具有大約10n/mm²或更大的抗拉強(qiáng)度(根據(jù)iso12086-2利用帶有橫截面為1x5mm²的條帶形的檢驗體測量)。蜂窩塊的塑料材料的抗拉強(qiáng)度在條帶形的樣品體的情況下優(yōu)選為15n/mm²或更大，進(jìn)一步優(yōu)選為大約20n/mm²或更大，更進(jìn)一步優(yōu)選為大約25n/mm²或更大。通常，抗拉強(qiáng)度為大約35n/mm²或更小。在之前限定的抗拉強(qiáng)度范圍內(nèi)，在不帶有填料的塑料材料的情況下得到較高的值，而在帶有填料的塑料材料的情況下得到較低的值。

加工成蜂窩塊的塑料材料的斷裂伸長率(根據(jù)iso12086-2在帶有橫截面為1x5mm²的條帶形的樣品體上測量)優(yōu)選為大約80％或更大，尤其是為大約100％或更大，進(jìn)一步優(yōu)選為大約150％或更大，最優(yōu)選為大約200％或更大。

根據(jù)本發(fā)明，可以獲得帶有能被非常好地清潔的表面的蜂窩塊，其中，為此，蜂窩塊的表面的輪廓平均算數(shù)偏差ra(根據(jù)dineniso1302沿蜂窩塊通道的縱向方向測量)為大約10μm或更小，優(yōu)選為大約5μm或更小。

優(yōu)選地，鑒于可清潔性，蜂窩塊的表面的粗糙深度rz(根據(jù)dineniso1302沿蜂窩體的蜂窩塊通道的縱向方向測量)為大約50μm或更小，尤其是為大約40μm或更小，優(yōu)選為大約30μm或更小，最優(yōu)選為大約20μm或更小。

根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊優(yōu)選具有帶有導(dǎo)熱性為大約0.3w/(m·k)或更大的塑料材料。

根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊優(yōu)選具有帶有熱容量為大約0.9j/(g·k)或更大的塑料材料。

針對導(dǎo)熱性和熱容量的之前推薦的值有利于在由蜂窩塊形成的熱交換器元件與流過的煙氣之間的高效的熱交換以及有利于熱交換器元件的存儲能力。

在根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊的幾何形狀中，各種各樣的設(shè)計方案是可行的。

根據(jù)優(yōu)選的幾何形狀，流體通道具有多邊形的，尤其是方形的或六邊形的橫截面。

蜂窩塊的流動通道的通道壁優(yōu)選具有大約0.8mm至大約2mm，優(yōu)選地至大約1.6mm的厚度。

蜂窩塊的流動通道的敞開的橫截面優(yōu)選累計為蜂窩塊的底面的大約75％或更大。

本發(fā)明的蜂窩塊可以要么用作熱交換器元件，要么在其幾何形狀中通過切割調(diào)整地用作熱交換器元件。

通常需要帶有多個不同尺寸的底面的用于裝備轉(zhuǎn)子的熱交換器元件。

蜂窩塊可以經(jīng)濟(jì)地制造為帶有例如440mmx450mm的底面和150mm的高度(相應(yīng)于流動通道長度)的單元。在另外的配置中，底面的尺寸為例如510mmx525mm，而高度為250mm。流動通道幾何形狀例如可以具有六邊形的橫截面，其帶有大約7.2mm的棱邊長度。

如果需要更大的尺寸的熱交換器元件，那么可以以簡單的方式，在使用兩個或多個根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊的情況下制造出相應(yīng)需要的幾何形狀的熱交換器。

為此，兩個或多個蜂窩塊可以沿流動通道的縱向方向依次連接，用以改變流動通道長度。蜂窩塊的流動通道在此優(yōu)選對齊地取向。

如果力求達(dá)到底面的擴(kuò)大，那么蜂窩塊以流動通道平行并排取向地連接成熱交換器元件。

顯然地，多個蜂窩塊的連接也可以為了擴(kuò)大底面和為了延長流動通道累積地進(jìn)行。

蜂窩塊連接成能作為整體操縱的熱交換器元件可以機(jī)械地實現(xiàn)，例如借助形狀鎖合或力鎖合實現(xiàn)，或者可以材料鎖合地實現(xiàn)，例如通過粘貼或焊接實現(xiàn)。

熱交換器元件也可以在該情況下在其幾何形狀中通過切割或切鋸匹配要求，并且尤其是在垂直于流動通道的縱向方向的平面中楔形地構(gòu)造。

為了制造另外的熱交換器元件，蜂窩結(jié)構(gòu)的在切割蜂窩塊或蜂窩體中分出的部分可以順利地與蜂窩塊以上面已經(jīng)描述的方式連接。

本發(fā)明最后還涉及一種熱交換器，其能配備有根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件能以能替換的方式放置在熱交換器中。

優(yōu)選地，熱交換器構(gòu)造為轉(zhuǎn)子，其中，轉(zhuǎn)子優(yōu)選具有用于容納根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件中的單個熱存儲器部件或多個熱存儲器部件的腔。

附圖說明

本發(fā)明的這些設(shè)計方案和另外的有利的設(shè)計方案借助附圖在下面詳細(xì)闡述。其中：

圖1示出帶有煙氣清潔設(shè)施的燃煤發(fā)電站的示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的呈用于容納根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的轉(zhuǎn)子的形式的熱交換器的示意圖；

圖3a至3c示出三個在它們的底面幾何形狀中梯形地構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件的示意圖；

圖4示出能根據(jù)本發(fā)明來使用的熱存儲介質(zhì)的示意圖；和

圖5a和5b示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和根據(jù)本發(fā)明的分別帶有導(dǎo)熱涂料的材料樣品的照片。

具體實施方式

圖1示出帶有燃燒器12和煙氣清潔設(shè)施14的燃煤發(fā)電站10的示意圖。燃燒器12包括帶有燃燒室18的鍋爐16，被碾碎的煤通過燃料供應(yīng)線路20輸送至燃燒室，燃燒空氣通過輸入線路22輸送至燃燒室。在燃燒室18上方，在鍋爐16中布置有蒸汽產(chǎn)生器24，在蒸汽產(chǎn)生器中產(chǎn)生水蒸氣，用以運(yùn)行蒸汽渦輪26。蒸汽渦輪26驅(qū)動未示出的發(fā)電機(jī)。在煤于燃燒室18中燃燒時形成的煙氣通過煙氣線路28導(dǎo)出鍋爐16。

燃燒空氣通過輸入線路22在引入到鍋爐16的燃燒室18中之前導(dǎo)引通過熱交換器30，并且在那里由通過煙氣線路28引入的煙氣加熱。熱交換器具有進(jìn)氣區(qū)域32和煙氣區(qū)域34。在熱交換器30中，沿豎直方向看存在多個溫度區(qū)，其中，在其中煙氣的溫度下降到冷凝溫度(露點td)以下的區(qū)由于得到冷凝產(chǎn)物而特別具有腐蝕危險。

在熱交換器30中存在轉(zhuǎn)子36，轉(zhuǎn)子裝備有熱存儲和熱傳遞介質(zhì)，其在煙氣區(qū)域34中吸收在那里被導(dǎo)引穿過的煙氣的熱量，并且在經(jīng)過對置的進(jìn)氣區(qū)域32時將熱量輸出到在那里流過的燃燒空氣上。煙氣的溫度在穿過熱交換器30時例如從大約250℃下降到大約160℃，而進(jìn)氣的溫度從環(huán)境溫度例如上升到大約150℃。

為了除塵，將冷卻的煙氣通過線路29輸送至靜電式顆粒分離器，隨后簡稱為esp單元44。

在esp單元44后，制備的(被大部分除塵的)煙氣通過線路48輸送至再生式熱交換器50，也簡稱為regavo，在其中，制備的煙氣例如從大約160℃進(jìn)一步冷卻到大約90℃的溫度，或者更低。

熱交換器50包含裝備有熱存儲和熱傳遞介質(zhì)的轉(zhuǎn)子52，其吸收由被除塵的煙氣輸出的熱量，煙氣為此導(dǎo)引穿過熱交換器50的第一區(qū)域54，并且隨后通過線路62輸送至煙氣脫硫設(shè)施64。

被除塵的煙氣的溫度在穿過熱交換器50的第一區(qū)域54時從例如大約150℃下降到大約85℃至大約90℃。

來自于煙氣脫硫設(shè)施64的被脫硫的煙氣總是還具有在例如大約40℃至大約50℃的范圍內(nèi)的溫度，并且通過線路66，與未脫硫的煙氣對流地引導(dǎo)穿過熱交換器50的第二區(qū)域56，并且由此加熱到大約90℃至大約100℃。

線路68將脫硫的、再次加熱的煙氣從熱交換器50引導(dǎo)至煙囪70。通過重新加熱到大約90至大約100℃，煙氣具有足夠大的浮力，以便從煙囪進(jìn)入到大氣中。

可選地，在煙氣脫硫設(shè)施(rea)64和煙囪70之間，另外的模塊(未示出)可以整合到煙氣流中，用于煙氣的選擇性催化還原(scr)。該另外的模塊也可以類似于rea地裝備有容克式熱交換器，以便提高催化劑的效果。

針對進(jìn)氣加熱和在所示的和在多個不同的概念中的煙氣脫硫設(shè)施中，所謂的容克式氣體預(yù)熱器用作熱交換器，其裝備有轉(zhuǎn)子36或52，并承擔(dān)從煙氣區(qū)域至進(jìn)氣區(qū)域的熱傳輸或從相應(yīng)的熱交換器30或50的第一區(qū)域至第二區(qū)域的熱傳輸。

圖2示意性地示出這種轉(zhuǎn)子，其形式為盤形的轉(zhuǎn)子100，其直徑通常是20m并且更大。盤形的轉(zhuǎn)子100的體積由柱形的外壁102限界，并且劃分為多個腔104、105、106、107、108、109，它們帶有基本上梯形的輪廓。劃分一方面借助多個徑向延伸的分隔壁110、112來實現(xiàn)并且另一方面借助同中心于外壁構(gòu)造的柱形壁114、115、116、117、118、119來實現(xiàn)。

腔104、105、106、107、108、109可以裝備有可更換的、在大小上匹配的根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件120，其包含第一和第二熱存儲介質(zhì)。這樣的熱存儲介質(zhì)遍布有多個流動通道，其平行于轉(zhuǎn)子100的軸向方向延伸。

熱存儲器部件120存放于腔104、105、106、107、108、109中的其中一種可行方案是，在相應(yīng)的腔的底部上布置支撐板條103，如這示例性地在圖2中在靠前的腔104中所示的那樣。

補(bǔ)充或替選地，保持元件169可以緊固在腔104、105、106、107、108、109的器壁上，這些保持元件將熱存儲器部件120保持和/或?qū)χ杏谇恢?。這同樣示例性地在圖2中的腔104上示出并且下面與圖3a相結(jié)合地詳細(xì)描述。

圖3a示出根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件120，其具有底側(cè)122和上側(cè)124以及徑向上靠內(nèi)或靠外的側(cè)壁126、128。徑向上靠內(nèi)的側(cè)壁126與徑向上靠外的側(cè)壁128相比具有較小的寬度，從而熱存儲器部件120具有梯形的輪廓。此外，兩個側(cè)壁130、132限定了熱存儲器部件120的塊狀的主體，側(cè)壁布置在側(cè)面并且具有基本上相同的大小。

熱存儲器部件120基本上由支架136以及放置在至支架中的熱存儲介質(zhì)構(gòu)成，其中，在熱存儲介質(zhì)中僅示意性地示出第二熱存儲介質(zhì)138(為此也參見圖4)，其與熱存儲器部件120的底側(cè)122相鄰地置入。

支架136在徑向上靠內(nèi)和靠外的側(cè)壁126或128上包括連接成框的接片144、145、146和147、148或150、151、152、153、154。

兩個框140和142通過橫板160、161、162或164、165、166彼此連接并且間隔開地保持，這些橫板基本上完全在底側(cè)或上側(cè)122、124的面上延伸。

支架136的籃狀或籠狀的結(jié)構(gòu)于是可以方便地從側(cè)面的側(cè)壁130、132的方向裝備以熱存儲介質(zhì)，例如第二熱存儲介質(zhì)138。

在需要時，熱存儲介質(zhì)可以在其被放置之后，例如通過插入栓(未示出)來固定在支架136中。

在圖3a中示出的實施例中，熱存儲介質(zhì)138占據(jù)熱存儲器部件120在從底側(cè)122向上側(cè)124的方向上的伸展尺寸的25％以上。

通過熱存儲器部件120的穿流方向是從底側(cè)122向上側(cè)124或是相反的。熱存儲介質(zhì)的流動通道相應(yīng)地延伸并且分別終止在底側(cè)或上側(cè)122或124處。

兩個框140、142優(yōu)選在它們的角上，至少在底側(cè)122的區(qū)域中具有留空部168，與留空部168互補(bǔ)地構(gòu)造的保持元件169固定在轉(zhuǎn)子腔壁上。在將熱存儲器部件置入到相應(yīng)的轉(zhuǎn)子腔中時，框140、142于是在底側(cè)以它們的角安置在支架上，并且由于支架嵌入到框140、142的凹部中而同時固定在預(yù)定的確切的定位中。

留空部也可以設(shè)置在框140、142的上側(cè)上，如在圖3a中所示的那樣，從而支架連同熱存儲介質(zhì)一起也可以選擇性地以上側(cè)向下置入到轉(zhuǎn)子腔中。

框140、142上的留空部168可以以簡單的方式例如通過如下來實現(xiàn)，即，水平延伸的接片145和151(或147和153)不是與豎直延伸的接片144、146或150、152對齊地連接，而是與它們錯開地連接。

優(yōu)選地，熱存儲器部件120包括裝配在支架136外面的、優(yōu)選窄的板條137，這些板條用于卡固置入支架136中的熱存儲介質(zhì)138。板條137的定位可以如圖3a中所示那樣以如下方式來選擇，即，不僅靠下置入的第二熱存儲介質(zhì)138而且在其上面要放置的第一熱存儲介質(zhì)(在圖3a中未示出)都卡固在支架136中。

必要時，可以在轉(zhuǎn)子腔的底部區(qū)域中設(shè)置支撐板條103，這些支撐板條替選于或補(bǔ)充于保持元件169地對熱存儲器部件120在置入轉(zhuǎn)子100中的定位進(jìn)行支持(參見圖2)。

支架136兩件式地構(gòu)建有靠下的部分和靠上的部分?？肯碌牟糠滞耆鼑鷻M板160、161、162、形成框140、142的接片144、146、150、152的位于靠下的區(qū)域中的區(qū)段以及接片145、151和148、154?？可系牟糠职鼑鷻M板164、165、166、布置在支架136的靠上的區(qū)域中的接片147、153(完全)以及接片144、146、150、152(位于靠上的區(qū)域中的區(qū)段)。

優(yōu)選地，支架136的靠下的部分首先裝備有第二熱存儲介質(zhì)138，并且隨后將第一熱存儲介質(zhì)(未示出)放置在第二熱存儲介質(zhì)上。隨后，可以將支架136的靠上的部分與靠下的部分連接，如示例性地在圖3a中示出的那樣。

在這種設(shè)置方法中，熱存儲介質(zhì)不僅可以手動地也可以自動化地置入到支架136的靠下的部分中。特別有利的是，在此支架劃分成靠上的部分和靠下的部分，這是因為因此在置入時不必越過橫板150、151、144和146的整個軸向高度。

替選地，支架136的靠上的部分和靠下的部分在裝備有熱存儲介質(zhì)之前就可以彼此連接，其中，于是不再能夠從上引入和放置第二和第一熱存儲介質(zhì)，而是必須從側(cè)面引入和放置第二和第一熱存儲介質(zhì)。

板條137于是只有在熱存儲器部件120完全裝備有熱存儲介質(zhì)之后才裝配在支架136上。

在圖3b和圖3c中示出熱存儲器部件170或200，它們分別具有支架172，該支架可以如圖3a的實施方式的支架136那樣同樣籃狀地構(gòu)造，但是具有稍微簡化的結(jié)構(gòu)。容納和對中可以如結(jié)合圖3a所描述的熱存儲器部件120那樣地實現(xiàn)。

在這里，在支架172中，在熱存儲器部件170或200的徑向上靠內(nèi)或靠外的側(cè)面上也存在框部分174、176，它們分別由四個接片形成。這些框174、176通過橫板178、180或182、184連接成籃狀的容納部并且間隔開地保持。橫板180、178或182、184分別彼此間隔開地布置。

在圖3b的熱存儲器部件170的實施例中，支架172在靠下的區(qū)域中容納第二熱存儲介質(zhì)190，第二熱存儲介質(zhì)根據(jù)本發(fā)明由蜂窩塊形成，蜂窩塊將結(jié)合圖4詳細(xì)描述。熱存儲介質(zhì)190占據(jù)了熱存儲器部件170在底側(cè)與上側(cè)之間的可利用的高度的大約三分之一。在第二熱存儲介質(zhì)190上方布置有由構(gòu)型化的、尤其是波浪形的鋼板材形成的第一熱存儲介質(zhì)192，第一熱存儲介質(zhì)占據(jù)了熱存儲器部件170在底側(cè)與上側(cè)之間的可利用的高度的大約三分之二。

通過熱存儲器部件170的氣流從上側(cè)經(jīng)過第一熱存儲介質(zhì)192和通過構(gòu)型化的鋼板材的波浪形的形狀形成的流動通道引導(dǎo)至第二熱存儲介質(zhì)190，在第二熱存儲介質(zhì)中，呈第一熱存儲介質(zhì)192的流動通道的延續(xù)來布置的流動通道以蜂窩塊結(jié)構(gòu)(仍將結(jié)合圖4詳細(xì)描述)存在并且通向熱存儲器部件170的底側(cè)。

在圖3c中示出熱存儲器部件200，其同樣具有支架172，但是在支架中，在靠下的區(qū)域中布置有第一熱存儲介質(zhì)194，其占據(jù)了熱存儲器部件200的可利用的高度的大約三分之二。第一熱存儲器部件194與熱存儲器部件170的實施例類似或相同。第一熱存儲介質(zhì)192由構(gòu)型化的、尤其是波浪形的鋼板材的堆疊件形成，而在第一熱存儲介質(zhì)194上方布置有第二熱存儲介質(zhì)204，第二熱存儲介質(zhì)類似于熱存儲器部件170的熱存儲介質(zhì)190地由蜂窩塊制成。

該熱存儲器部件200設(shè)置用于的是，使得煙氣從底側(cè)引導(dǎo)穿過第一熱存儲介質(zhì)102，從那里煙氣隨后被引導(dǎo)至上側(cè)，并且在熱存儲器部件200的高度的后三分之一中，煙氣穿流過第二熱存儲介質(zhì)204的蜂窩塊結(jié)構(gòu)的流動通道并且在上側(cè)通過在那里終止的流動通道逸出。

以第一和第二熱存儲介質(zhì)190、192或202、204的這些不同的布置方案可以考慮到在不同的設(shè)施或應(yīng)用情況下轉(zhuǎn)子中的不同的流動方向，從而使得根據(jù)本發(fā)明由蜂窩塊形成的第二熱存儲介質(zhì)始終布置在所謂的冷端部位置中，在冷端部位置中，煙氣達(dá)到露點td或低于露點td的溫度。

基于根據(jù)不同的實施例結(jié)合圖3a至圖3c詳細(xì)描述的熱存儲器部件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案，得到了在引入到轉(zhuǎn)子中、清潔和在可能需要從轉(zhuǎn)子中拆卸時進(jìn)行的操縱方面的多個優(yōu)點。

即使當(dāng)這在圖3b和圖3c中沒有詳細(xì)示出時，熱存儲介質(zhì)也可以以如結(jié)合圖3a描述的類似的方式借助板條137卡固在相應(yīng)的支架172中。

同樣地，在熱存儲器部件170和200中可以設(shè)置有支架172的兩件式的構(gòu)造，其類似于圖3a所示的構(gòu)造。

為了將熱存儲器部件170、200定位在轉(zhuǎn)子的腔中，可以如結(jié)合圖3a所描述的那樣使用支撐板條103(參見圖2)和/或保持元件169(參見圖2和圖3a)。

由于熱存儲器部件120、170和200的構(gòu)造，可以實現(xiàn)給相應(yīng)的支架簡單地裝備第一和第二熱存儲介質(zhì)，同樣地還將第一和第二熱存儲介質(zhì)卡固在相應(yīng)的支架中。

總體上，熱存儲器部件120、170和200可以簡單地作為整體來操縱并且置入到轉(zhuǎn)子中或置入到設(shè)置在轉(zhuǎn)子中的腔中，或者再次從其中取出。

尤其地，熱存儲介質(zhì)也可以以如下方式卡固在熱存儲器部件的支架中，即，熱存儲器部件在引入和拆卸時可以通過機(jī)器或以自動化方式來操縱。這意味著煙氣清潔設(shè)施的明顯更小的停機(jī)時間和更高的工作可靠性。

熱存儲器部件120、170、200的預(yù)裝配和給其裝備熱存儲介質(zhì)可以分別與在熱交換器的轉(zhuǎn)子上的引入和拆卸不相關(guān)地進(jìn)行。

由于可能的通過機(jī)器的操縱，熱存儲器部件可以設(shè)計得比較大，從而使得引入或拆卸更高效。

通過使用根據(jù)本發(fā)明的熱存儲器部件和裝備有熱存儲器部件的熱交換器也可以總體上改進(jìn)發(fā)電站的經(jīng)濟(jì)性。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的能作為第二熱存儲介質(zhì)使用的蜂窩塊250，其帶有多個彼此平行地取向的流動通道252，流動通道彼此通過流動通道壁254分隔。

流動通道252的橫截面是六邊形的。在1.2mm的流動通道壁厚的情況下，在彼此對置的流動通道壁的間距為14.3mm的情況下(通道壁的伸展尺寸分別為大約7.2mm)，用于氣體流過蜂窩塊150的自由的橫截面為蜂窩塊150的底面的大約83％。比表面積為大約150m²/m³。

如果蜂窩塊底面的尺寸為450mmx440mm，并且高度為150mm，那么蜂窩塊的重量為大約13kg(例如由inoflon230ptfe初始積聚；原級顆粒大小d50＝25μm；積聚物的顆粒大小d50＝350μm；制造商gujaratfluorochemicals有限公司，印度)。

另外的帶有525mmx510mm的底面和250mm的高度的實施方式具有大約34kg的重量(inoflon230ptfe初始積聚)。

替選地可以使用非積聚的未經(jīng)處理的ptfe(例如inoflon640；顆粒大小d50＝25μm；制造商gujaratfluorochemicals有限公司，印度)，在需要時也可以在混合的范圍內(nèi)在非積聚的未經(jīng)處理的ptfe中均勻分布地添加形式為基于石墨或煤煙的導(dǎo)熱涂料的填料。在混合中出現(xiàn)的并且隨后積聚的顆粒比積聚的未經(jīng)處理的ptfe具有更小的堆積密度?；诟〉亩逊e密度，在上面提到的大小的蜂窩塊的情況下于是得到大約11kg或大約28kg的重量。

基于生產(chǎn)技術(shù)原因，熱存儲介質(zhì)經(jīng)常不是一體式地作為整體制成，而是根據(jù)需要的大小，將多個，例如兩個或四個方形的蜂窩塊相互連接，尤其是相互焊接，并且然后通過切割成需要的楔形或梯形制造出熱存儲介質(zhì)。

熱存儲器部件或它們的熱存儲介質(zhì)由于通過(也呈其制備的、已除塵的形式的)煙氣導(dǎo)致的腐蝕性的氣體和灰塵顆粒的進(jìn)入而必須被定期清潔，從而一方面對這些熱存儲器部件的簡單的和安全的操縱是特別重要的，另一方面對蜂窩結(jié)構(gòu)的簡單的清潔是特別重要的。蜂窩塊壁的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率(根據(jù)iso12086-2測量)以及其表面特性，尤其是耐化學(xué)性和作為粗糙深度和輪廓平均算數(shù)偏差被測量的粗糙度(根據(jù)dineniso1302測量)在此是特別重要的。

鑒于煙氣的在熱交換器中出現(xiàn)的溫度為例如大約250℃，ptfe材料的耐熱性也是重要的。

針對包含熱存儲介質(zhì)的轉(zhuǎn)子在熱量從其中一個氣流傳遞到相應(yīng)沿逆流輸送的另一氣流上時的功效，所使用的熱存儲介質(zhì)和熱傳遞介質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱性的參數(shù)是決定性的。

基于這些觀點，本發(fā)明也考慮到選擇塑料材料和必要時選擇填料來制造熱存儲介質(zhì)。

隨后，根據(jù)本發(fā)明作為第二熱存儲介質(zhì)使用的蜂窩塊或由其制造的熱交換器元件的能得到的有利的特性借助示例和比較示例詳細(xì)闡述。

示例和比較示例

在根據(jù)本發(fā)明的示例和比較示例中用于制造蜂窩塊的工具可以與在de19512351c1中針對制造蜂窩塊的第二變型方案推薦的工具類似。

針對將根據(jù)本發(fā)明使用的、常規(guī)的塑料材料加工成帶有結(jié)合圖4的描述提到的尺寸的蜂窩塊的適當(dāng)?shù)臈l件(其也在隨后還將描述的根據(jù)本發(fā)明的示例1至5以及比較示例中使用)在于如下：

-在室溫的情況下以250bar(示例1和2以及比較示例v1和v2)或者120bar(示例3至6和比較示例v3和v4)將呈蜂窩塊形式填充的塑料材料壓縮成坯件；

-在空氣循環(huán)加熱爐中，在大約380℃的情況下燒結(jié)坯件500分鐘(所有的示例和比較示例)；

-將燒結(jié)的蜂窩塊受控地從大約380℃以大約0.35℃/min的冷卻速率(示例2和4至6以及比較示例v2和v4)冷卻到大約300℃；隨后可以更快地冷卻，例如以大約0.5℃/min的冷卻速率。

-將燒結(jié)的蜂窩塊受控地從大約380℃以大約0.35℃/min的冷卻速率(示例1和3以及比較示例v1和v3)冷卻到大約320℃；隨后更快地冷卻，例如以大約10℃/min的冷卻速率。

如實驗結(jié)果示出的那樣，從320℃的溫度就已經(jīng)開始的更快的冷卻原則上是可行的，然而是不推薦的，這是因為在溫度為320℃的情況下，凝膠狀地存在的ptfe的再結(jié)晶還沒有進(jìn)行。這只有在溫度為大約312℃的情況下才發(fā)生。如果在320℃時已經(jīng)開始快速冷卻，那么可能導(dǎo)致不期望的、不受控的體積收縮，從而往往不能夠得到預(yù)定的構(gòu)件幾何形狀。

為了確定抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率，從蜂窩塊取出橫截面尺寸為1mmx5mm和長度為60mm的樣品，并且其根據(jù)iso12086-2經(jīng)受檢驗方法。在檢驗時的自由的夾緊長度為23mm。

表面粗糙值ra和rz根據(jù)dineniso1302在得到的蜂窩塊沿流動通道的縱向方向的壁表面上確定。

在使用初始的積聚的ptfe材料(例如inoflon230)和120bar的擠壓力的情況下，針對結(jié)合圖3描述的蜂窩塊150或由其制造的熱存儲介質(zhì)得到360kg/m³的比重。該燒結(jié)的材料隨后也被稱為ptfe(白色)。

相反地，如果使用帶有基于石墨或煤煙制造的導(dǎo)熱涂料(例如timrexc-thermtm002，顆粒大小d50＝38μm；制造商timcal有限公司，瑞士)的填料(3重量％)的非積聚的未經(jīng)處理的ptfe(例如inoflon640)，那么首先，混合物(谷粒狀的微粒)必須由非積聚的未經(jīng)處理的ptfe和填料制成，以便確保填料在塑料材料中的均勻分布。隨后，非松散的混合物經(jīng)受造粒來制造積聚的顆粒。積聚物的在此得到的顆粒大小d50例如可以在大約1mm至大約3mm的范圍內(nèi)。雖然積聚顆粒在壓縮(擠壓力例如為大約120bar)時分裂，但是由于這樣形成的、比積聚的未經(jīng)處理的ptfe具有更小的堆積密度的積聚物還是得到模具的更小的填充重量，并且因此得到蜂窩塊的更小的比重(大約300kg/m³)。隨后，在名稱ptfe(黑色)的情況下也參考該燒結(jié)的材料。

驚奇地，盡管針對以填料改變的ptfe材料相對非填充的更緊密的ptfe材料存在更小的比重，但是還是得到更好的熱容量，其此外明顯超過聚丙烯或鋼的熱容量，并且可以與搪瓷鋼的熱容量類似(參見表1)。蜂窩塊的明顯更小的重量此外也有利于操縱。

表1

之前提到的材料產(chǎn)生在直徑為21m的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈的情況下的不同的熱傳輸值，它們同樣在表1中列出。典型的轉(zhuǎn)子速度為大約40圈/小時至大約90圈/小時。

針對隨后闡述的示例1至5，積聚的未經(jīng)處理的ptfe(inoflon230)用作塑料材料。

未經(jīng)處理的ptfe針對比較示例，代替在現(xiàn)有技術(shù)(de19512351c1)中推薦的ptfe再生料地，由于再加工性的原因使用預(yù)先燒結(jié)的ptfe(inoflon510；顆粒大小d50＝400μm；制造商：gujaratfluorochemicals有限公司，印度)，該預(yù)先燒結(jié)的ptfe在其加工特性中可以類似于ptfe循環(huán)料或再生料。

關(guān)于不同的參數(shù)的實驗結(jié)果在示例和比較示例中，在隨后的表2中列出。

*3重量％導(dǎo)熱涂料(timrexc-thermtm002)

表2

針對根據(jù)本發(fā)明的蜂窩塊，從針對機(jī)械特性的這些值中得到相對根據(jù)de19512351c1制造的蜂窩塊明顯更好的抗拉強(qiáng)度，也就是說，即使在比像在現(xiàn)有技術(shù)中推薦的那樣的高擠壓力的一半更小的情況下，并且也在很大的范圍內(nèi)不依賴于選擇的冷卻溫度曲線。

此外，在根據(jù)本發(fā)明作為第二熱存儲介質(zhì)使用的蜂窩塊中得到明顯更光滑的表面，其使更簡單地清潔來自煙氣的沉淀物成為可能。

因此，不僅對熱存儲介質(zhì)的操縱基于明顯改進(jìn)的機(jī)械堅固性而得到改進(jìn)，而且清潔也可以更有效地和更廉價地執(zhí)行。

總之，得到根據(jù)本發(fā)明的熱存儲介質(zhì)相對在de19512351c1中提出的熱存儲介質(zhì)的明顯更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，甚至在考慮到用于制造熱存儲介質(zhì)的初始材料的更高的成本的情況下。

圖5a和5b對比地示出兩個材料樣品，其中，在圖6a的情況下，材料樣品以帶有顆粒大小d50為大約400μm的inoflon510(預(yù)先燒結(jié)的ptfe)和3重量％份額的帶有顆粒大小d50為大約38μm的范圍的導(dǎo)熱涂料(timrexc-thermtm002)的混合物為基礎(chǔ)來制造，而在圖6b的情況下，根據(jù)本發(fā)明合成的材料樣品以帶有原級顆粒大小d50為大約25μm的未經(jīng)處理的非積聚的ptfe(inoflon640)和同樣3重量％的相同的導(dǎo)熱涂料的混合物為基礎(chǔ)而得到。

在兩種情況下，帶有外直徑為75mm和內(nèi)直徑為40mm的空心柱形的檢驗體以大約120bar的壓力受擠壓，隨后，在溫度為大約380℃的情況下，在240分鐘內(nèi)燒結(jié)。根據(jù)檢驗標(biāo)準(zhǔn)astmd4894的預(yù)定參數(shù)以大約1℃/min的冷卻速率從大約380℃冷卻到室溫。

從柱形的樣品體分出帶有厚度為1mm的薄片，并且其在測量顯微鏡下檢驗(參見圖5a和5b的照片)。

在根據(jù)本發(fā)明合成的樣品的情況下，可以從柱形的檢驗體削去帶有厚度為1mm的薄膜，而比較樣品的機(jī)械強(qiáng)度和一致性很小，從而薄膜不能夠被削去。

從兩個樣品的比較(如在圖5a和5b所示的那樣)中，尤其是在放大圖中看到的是，利用ptfe再生料或類似的預(yù)先燒結(jié)的ptfe質(zhì)量作為初始材料，一方面不能夠得到導(dǎo)熱涂料在混合物中的均勻分布。

另一方面，基于ptfe再生粒的樣品的機(jī)械特性是不充分的，從而不能夠制造出在轉(zhuǎn)子運(yùn)行時可以較長時間使用的熱存儲介質(zhì)。這是特別重要的，因為ptfe材料作為這樣的熱存儲介質(zhì)由于其化學(xué)惰性而允許了熱存儲介質(zhì)的非常長的運(yùn)行時間。然而，非常長的運(yùn)行時間(例如15年或更長)可以利用根據(jù)本發(fā)明制造的熱存儲介質(zhì)確保。