低溫相變媒介余熱回收利用系統(tǒng)在煙氣除塵系統(tǒng)中的應用
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保領域，具體涉及一種低溫相變媒介余熱回收利用系統(tǒng)在煙氣除塵系統(tǒng)中的應用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上存在工業(yè)窯爐除塵及余熱回收利用系統(tǒng)，現(xiàn)就該系統(tǒng)的優(yōu)缺點作如下分析:
[0003]1、現(xiàn)行的工業(yè)窯爐及冶金礦熱爐、火電廠等，其除塵及余熱利用系統(tǒng)內(nèi)的余熱換熱設備換熱工質(zhì)沸點較高，比熱容大，換熱效率不高，汽化效率低。且在高濃度粉塵及較高溫度的煙氣中，成分復雜的粉塵會在換熱設備表面燒結(jié)成粉塵板結(jié)，影響換熱管導熱性能，極大降低換熱效率。同時，煙氣的溫度波動會使換熱設備管壁內(nèi)外能量轉(zhuǎn)變不穩(wěn)定，產(chǎn)生交變應力，會造成疲勞損傷，長期作用下疲勞到達極限會形成裂紋，最終破壞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，既造成能源的浪費，又產(chǎn)生了安全隱患。
[0004]2、現(xiàn)行的工業(yè)窯爐及冶金礦熱爐、火電廠等除塵設備能耗大，除塵效率不高，過濾裝置易被煙氣中大顆粒粉塵封堵，需利用人力經(jīng)常更換和清理，造成人力物力的浪費，降低生產(chǎn)效率。煙氣中混雜的火星易將過濾材料燒壞，導致過濾效果變差，排放的煙氣中粉塵濃度增加，加重環(huán)境污染，導致霧霾天氣頻繁出現(xiàn)。
[0005]3、現(xiàn)行余熱利用系統(tǒng)，由于余熱換熱設備的換熱效率低，除塵效果差，導致所排放的煙氣溫度高，粉塵濃度也較大，直接提高了大氣的溫度，嚴重影響空氣環(huán)境，導致全球變暖現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種低溫相變媒介余熱回收利用系統(tǒng)在煙氣除塵系統(tǒng)中的應用技術(shù)。本發(fā)明采用耐高溫除塵材料，并使用自振動達到除塵材料的自清潔效果。本發(fā)明適用于所有窯爐、礦熱爐、火電廠等需要煙氣除塵、余熱利用及脫硫脫硝的系統(tǒng)內(nèi)。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
[0008]所述低溫相變媒介余熱回收利用系統(tǒng)在煙氣除塵系統(tǒng)中的應用技術(shù)由爐體、煙氣管道、除塵器、低溫相變媒介換熱器、動力機、發(fā)電機、其它動力應用設備、其它電力設備、除塵器動力機、儲能罐體、熱水換熱器、冷凝器、煙囪組成。
[0009]所述除塵器包括進氣口、粉塵導向收集器、過濾漏斗、軸端蓋、轉(zhuǎn)軸、軸承、殼體、配重塊、帶輪、皮帶、軸端支撐、帶輪、出氣口。
[0010]所述低溫相變媒介換熱器包括換熱管、低溫相變工質(zhì)罐、粉塵收集槽。
[0011]所述除塵器與以往的除塵器不同，本除塵器帶有耐高溫吸附性過濾材料，可過濾較高溫度煙氣中大尺寸粉塵顆粒，降低粉塵濃度，避免煙氣混雜的火星對其他設備的破壞，極大的減少粉塵對低溫相變媒介換熱器換熱效率的影響，減輕后續(xù)除塵系統(tǒng)的負擔;且除塵器具備自動除塵、脫塵及收集功能。
[0012]所述除塵材料由除塵器動力機帶動，利用其自身的不平衡在高速轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生振動，將粘結(jié)的煙塵抖落，并進行收集。
[0013]所述除塵器包含轉(zhuǎn)軸，帶動配重塊，軸承，殼體，以及耐高溫吸附性過濾材料一起高速旋轉(zhuǎn)并振動，為了使振動不影響整體煙氣管道，系統(tǒng)將不與煙氣管道接觸，為保證除塵設備在振動過程中不與管壁碰撞，在設備外圈，接近管壁的位置，放置滾輪，作為振動限位。
[0014]所述傳動系統(tǒng)需在常溫下運轉(zhuǎn)，因此殼體外部以及在煙氣管道內(nèi)所有與煙氣接觸的表面均需隔熱降溫涂層材料。
[0015]為利用煙氣的高溫能量，本發(fā)明在除塵器后添加低溫相變媒介換熱器。
[0016]所述低溫相變媒介換熱器內(nèi)部裝有環(huán)保型低溫相變工質(zhì)，適用于溫度有一定波動的環(huán)境下，在較低溫度下，相變工質(zhì)即可進行高效換熱，并輸出高能氣體，高能氣體即可以直接驅(qū)動動力機輸出動力，也可以直接用于發(fā)電，還可以用于進行換熱提供生產(chǎn)生活用水等，可最大化的利用煙氣余熱，迅速降低煙氣溫度，極大的節(jié)約能源;低溫相變媒介換熱器中的介質(zhì)在密閉環(huán)境內(nèi)可循環(huán)無損耗使用，環(huán)保無污染。
[0017]所述低溫相變媒介換熱器由形變金屬加工而成，其換熱器借助煙氣的溫度波動產(chǎn)生物理形變，對附著其表面的粉塵板結(jié)產(chǎn)生擠壓剝離的作用，避免了粉塵板結(jié)對換熱效率的影響；因為換熱器由形變金屬制成，隨溫度變化發(fā)生物理形變，煙氣溫度波動對其造成的疲勞損失微乎其微，保證了其較長的工作壽命。
[0018]所述低溫相變媒介換熱器的換熱工質(zhì)為環(huán)保材料，對環(huán)境無污染，對工作人員無健康損害；
[0019]所述發(fā)明中使用多級除塵器，可以將煙氣中的粉塵顆粒物濾出并回收。
[0020]所述發(fā)明中由于采用多級低溫相變媒介換熱器，煙氣余熱得以充分的利用。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:
[0022]1、該系統(tǒng)中低溫相變媒介換熱器利用低溫相變媒介作為換熱工質(zhì)，在較低溫度下即可高效換熱，輸出高能氣體，克服了現(xiàn)有設備中換熱工質(zhì)沸點較高，比熱容大，換熱效率不高，汽化效率低等缺點。該系統(tǒng)可有效降低煙氣溫度。換熱管由形變金屬制成，隨溫度變化發(fā)生物理形變，達到自除塵效果，提高了換熱效率，克服了現(xiàn)有設備易產(chǎn)生板結(jié)，換熱效率低的缺點，由于換熱器由形變金屬制成，在煙氣溫度波動范圍內(nèi)產(chǎn)生物理形變，該物理形變對雙金屬造成的疲勞損失微乎其微，因此該換熱器工作壽命長，并提高了換熱效率，克服了現(xiàn)有換熱器容易裂紋的缺點，避免了經(jīng)常更換導致的浪費。
[0023]2、該系統(tǒng)中除塵器使用耐高溫吸附性過濾材料，除塵器上裝有自振動機構(gòu)，可實現(xiàn)自動脫塵，并配置有自行收集裝置，克服了現(xiàn)有除塵設備除塵效率不高，易封堵的情況，同時也避免了現(xiàn)有除塵設備經(jīng)常更換耐高溫過濾材料導致的人力、物力的浪費，以及企業(yè)生產(chǎn)效率低下的弊端。
[0024]3、低溫相變媒介換熱器輸出的高能氣體可直接驅(qū)動除塵器的動力機，可直接帶動發(fā)電機發(fā)電，也可驅(qū)動其他動力設備工作，也可進行儲能。低溫相變媒介換熱器可利用自身采集的能量通過能量轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)除塵、儲能等，節(jié)約了能源，有利于環(huán)保，并降低了成本。
【附圖說明】
[0025]圖1低溫相變媒介余熱回收利用系統(tǒng)工作流程圖。
[0026]圖2除塵器結(jié)構(gòu)簡圖。
[0027]圖3低溫相變媒介換熱器結(jié)構(gòu)簡圖。
[0028]I爐體:燃燒煤等物質(zhì)并產(chǎn)生煙氣；
[0029]2煙氣管道:煙氣流通；
[0030]3除塵器:過濾收集大顆粒粉塵;3-1進氣口:窯爐煙氣進口，管道延生至除塵器內(nèi)；3-2粉塵導向收集器:收集脫落粉塵，固定在管道上，與振動機構(gòu)保持間隙；3-3過濾漏斗:由過濾材料和固定結(jié)構(gòu)組成，與管道保持間隙;3-4軸端蓋:密封軸和過濾漏斗;3-5轉(zhuǎn)軸:帶動機構(gòu)轉(zhuǎn)動;3-6軸承:實現(xiàn)殼體不與軸轉(zhuǎn)動;3-7殼體:密封與支撐機構(gòu)，與煙氣管道軟連接；3-8配重塊:保證旋轉(zhuǎn)機構(gòu)水平平衡;3-9帶輪:帶動機構(gòu)旋轉(zhuǎn);3-10皮帶:連接電機和帶輪同步旋轉(zhuǎn);3-11軸端支撐:支撐固定軸;3-12帶輪;3-13出氣口:過濾后煙氣出口，屬于煙氣管道部分；
[0031 ] 4低溫相變媒介換熱器:熱量交換、脫塵;4-1換熱管:利用溫度變化變形，將板結(jié)的粉塵擠壓掉落;4-2低溫相變工質(zhì)罐:儲存并回收低溫相變工質(zhì)。該低溫相變工質(zhì)的沸點較低，無毒害性，對環(huán)境無污染;4-3粉塵收集槽:收集脫落板結(jié)