CN110631400B - 一种余热回收热电厂蓄能方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种余热回收热电厂蓄能方法及装置，包括输送管、加热罐和蓄热箱，所述输送管的底端通过四通固定连接有回收管、低温管和高温管，并且回收管的内部固定连接有第一电磁阀门，所述低温管的内部固定连接有第二电磁阀门，并且高温管的内部固定连接有第三电磁阀门，本发明涉及余热回收技术领域。该余热回收热电厂蓄能方法及装置，不同温度的余热气体具有不同的回收利用方式，能够对不同温度的余热进行分类利用，降低余热回收蓄能装置的工作压力，将加热水箱装置与蓄热放热装置相结合，使余热回收利用率显著提升，提高了装置的实用性，相变蓄热材料受热更均匀，提高蓄热材料的利用率，提高蓄热效率。
Description
技术领域
本发明涉及余热回收技术领域，具体为一种余热回收热电厂蓄能方法及装置。
背景技术
余热是指受历史、技术、理念等的局限性，在已投运的工业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热，它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等，根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％，余热的回收利用途径很多。一般说来，综合利用余热最好，其次是直接利用，再次是间接利用(如余热发电)。综合利用就是根据余热的品质，按照温度高低顺序不同按阶梯利用，品质高的可以用于生产工艺或余热发电；中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量，用于空调或工业；低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。
在电厂发电过程中，会有大量的余热排出，因此经常使用余热蓄能装置对余热进行回收利用，但是现有的余热回收方式较为繁琐，余热回收蓄能装置无法对不同温度的余热进行分类利用，导致余热回收蓄能装置工作压力较大，且余热回收效率低，降低了实用性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种余热回收热电厂蓄能方法及装置，解决了余热回收蓄能装置无法对不同温度的余热进行分类利用，导致余热回收蓄能装置工作压力较大，且余热回收效率低，降低了实用性的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种余热回收热电厂蓄能方法，具体包括以下步骤：
S1、余热通过输送管输送到四通处，若余热温度在100℃以下，第二电磁阀门打开，余热通过低温管进入加热罐内部，同时进水管向水箱内注满水，进入加热罐内的余热气体对水箱内的水进行加热，当水箱内的水达到所需温度时，热水通过出水管排出水箱，供下级设备使用，然后进水管重新进行补水，如此循环，产生热水以供使用；
S2、在向水箱内加水的过程中，水箱表面温度降低，余热气体液化沿着水箱壁和加热罐内壁流下，堆积在加热罐的底部，能够通过第二排水管将加热罐内的热水排出以供使用；
S3、若余热温度在100℃-250℃之间，第三电磁阀门打开，余热通过高温管进入蓄热箱内部，开始蓄热，此时电机工作，转动杆转动带动蓄热筒和相变蓄热材料层转动，相变蓄热材料层蓄热发生相变，由固态变成液态，同时蓄热箱内的压力增大，进行蓄热，同时余热对换热管进行加热，换热管内的介质不断流动被加热，供下级设备使用；
S4、当第三电磁阀门关闭时，蓄热箱停止蓄热，开始放热，相变蓄热材料层放热发生相变，由液态变成固态，继续对换热管内的介质进行加热，使换热管始终能够处于被加热的环境中；
S5、若余热温度在250℃以上，第一电磁阀门打开，余热气体通过回收管直接输送至热发电器内作为发电热源继续使用。
本发明还公开了一种余热回收热电厂蓄能装置，包括输送管、加热罐和蓄热箱，所述输送管的底端通过四通固定连接有回收管、低温管和高温管，并且回收管的内部固定连接有第一电磁阀门，所述低温管的内部固定连接有第二电磁阀门，并且高温管的内部固定连接有第三电磁阀门，所述低温管远离四通的一端与加热罐的顶端相连通，所述高温管远离四通的一端与蓄热箱的顶端相连通，所述蓄热箱的右侧固定连接有隔热框，并且隔热框内壁的底部固定连接有电机，所述电机输出轴的一端固定连接有转动杆，所述转动杆远离电机的一端贯穿蓄热箱并延伸至蓄热箱的内部，所述转动杆位于蓄热箱内部的一端与蓄热箱内壁的左侧转动连接，所述转动杆的表面且位于蓄热箱的内部固定连接有蓄热筒。
优选的，所述蓄热筒内壁的两侧之间固定连接有筛筒，并且筛筒的内部填充有相变蓄热材料层。
优选的，所述蓄热箱的右侧固定连接有换热管，所述换热管的一部分“S”形固定在蓄热箱的内部，所述蓄热箱的底部连通有第一排水管。
优选的，所述加热罐内壁的两侧均固定连接有固定块，并且两个固定块相对的一侧之间固定连接有水箱。
优选的，所述水箱顶部的左侧连通有进水管，所述进水管远离水箱的一端贯穿加热罐并延伸至加热罐的外部。
优选的，所述水箱底部的左侧连通有出水管，所述出水管远离水箱的一端贯穿加热罐并延伸至加热罐的外部，所述加热罐底部的左侧连通有第二排水管。
优选的，所述加热罐表面的底部固定连接有第一支撑腿，所述蓄热箱的底部固定连接有第二支撑腿。
(三)有益效果
本发明提供了一种余热回收热电厂蓄能方法及装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该余热回收热电厂蓄能方法及装置，通过余热通过输送管输送到四通处，若余热温度在100℃以下，第二电磁阀门打开，余热通过低温管进入加热罐内部，若余热温度在100℃-250℃之间，第三电磁阀门打开，余热通过高温管进入蓄热箱内部，若余热温度在250℃以上，第一电磁阀门打开，余热气体通过回收管直接输送至热发电器内作为发电热源继续使用，输送管的底端通过四通固定连接有回收管、低温管和高温管，并且回收管的内部固定连接有第一电磁阀门，低温管的内部固定连接有第二电磁阀门，并且高温管的内部固定连接有第三电磁阀门，不同温度的余热气体具有不同的回收利用方式，能够对不同温度的余热进行分类利用，降低余热回收蓄能装置的工作压力，将加热水箱装置与蓄热放热装置相结合，使余热回收利用率显著提升，提高了装置的实用性。
(2)、该余热回收热电厂蓄能方法及装置，通过蓄热箱的右侧固定连接有隔热框，并且隔热框内壁的底部固定连接有电机，电机输出轴的一端固定连接有转动杆，转动杆的表面且位于蓄热箱的内部固定连接有蓄热筒，蓄热筒内壁的两侧之间固定连接有筛筒，并且筛筒的内部填充有相变蓄热材料层，蓄热箱的右侧固定连接有换热管，电机带动蓄热筒转动，能够使内部的相变蓄热材料受热更均匀，提高蓄热材料的利用率，提高蓄热效率，且使换热管能够持续受热，换热管内的介质始终能够被加热，连续性较好。
(3)、该余热回收热电厂蓄能方法及装置，通过进入加热罐内的余热气体对水箱内的水进行加热，相变蓄热材料层蓄热发生相变，由固态变成液态，进行蓄热，当第三电磁阀门关闭时，蓄热箱停止蓄热，开始放热，低温管远离四通的一端与加热罐的顶端相连通，高温管远离四通的一端与蓄热箱的顶端相连通，蓄热方式多样化，且蓄热过程简单，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明结构的主视图；
图2为本发明加热罐结构的立体图；
图3为本发明蓄热箱结构的立体图；
图4为本发明加热罐结构的剖视图；
图5为本发明蓄热箱结构的剖视图。
图中，1输送管、2四通、3回收管、4低温管、5高温管、6第一电磁阀门、7第二电磁阀门、8第三电磁阀门、9加热罐、10蓄热箱、11隔热框、12电机、13转动杆、14蓄热筒、15筛筒、16相变蓄热材料层、17换热管、18第一排水管、19固定块、20水箱、21进水管、22出水管、23第二排水管、24第一支撑腿、25第二支撑腿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种余热回收热电厂蓄能方法，具体包括以下步骤：
S1、余热通过输送管1输送到四通2处，若余热温度在100℃以下，第二电磁阀门7打开，余热通过低温管4进入加热罐9内部，同时进水管21向水箱20内注满水，进入加热罐9内的余热气体对水箱20内的水进行加热，当水箱20内的水达到所需温度时，热水通过出水管22排出水箱20，供下级设备使用，然后进水管21重新进行补水，如此循环，产生热水以供使用；
S2、在向水箱20内加水的过程中，水箱20表面温度降低，余热气体液化沿着水箱20壁和加热罐9内壁流下，堆积在加热罐9的底部，可以通过第二排水管23将加热罐9内的热水排出以供使用；
S3、若余热温度在100℃-250℃之间，第三电磁阀门8打开，余热通过高温管5进入蓄热箱10内部，开始蓄热，此时电机12工作，转动杆13转动带动蓄热筒14和相变蓄热材料层16转动，相变蓄热材料层16蓄热发生相变，由固态变成液态，同时蓄热箱10内的压力增大，进行蓄热，同时余热对换热管17进行加热，换热管17内的介质不断流动被加热，供下级设备使用；
S4、当第三电磁阀门8关闭时，蓄热箱10停止蓄热，开始放热，相变蓄热材料层16放热发生相变，由液态变成固态，继续对换热管17内的介质进行加热，使换热管17始终能够处于被加热的环境中；
S5、若余热温度在250℃以上，第一电磁阀门6打开，余热气体通过回收管3直接输送至热发电器内作为发电热源继续使用。
本发明还公开了一种余热回收热电厂蓄能装置，包括输送管1、加热罐9和蓄热箱10，蓄热箱10的内壁上设置有保温层，加热罐9表面的底部固定连接有第一支撑腿24，蓄热箱10的底部固定连接有第二支撑腿25，加热罐9内壁的两侧均固定连接有固定块19，并且两个固定块19相对的一侧之间固定连接有水箱20，水箱20底部的左侧连通有出水管22，出水管22远离水箱20的一端贯穿加热罐9并延伸至加热罐9的外部，加热罐9底部的左侧连通有第二排水管23，水箱20顶部的左侧连通有进水管21，进水管21远离水箱20的一端贯穿加热罐9并延伸至加热罐9的外部，蓄热箱10的右侧固定连接有换热管17，换热管17的一部分“S”形固定在蓄热箱10的内部，蓄热箱10的底部连通有第一排水管18，第一排水管18和第二排水管23内部均设置有控制阀门，输送管1的底端通过四通2固定连接有回收管3、低温管4和高温管5，并且回收管3的内部固定连接有第一电磁阀门6，第一电磁阀门6、第二电磁阀门7和第三电磁阀门8均通过导线与控制系统及外部电源连接，低温管4的内部固定连接有第二电磁阀门7，并且高温管5的内部固定连接有第三电磁阀门8，低温管4远离四通2的一端与加热罐9的顶端相连通，高温管5远离四通2的一端与蓄热箱10的顶端相连通，蓄热箱10的右侧固定连接有隔热框11，隔热框11为了减少传递到电机12的热量，避免高温对电机12的工作产生影响，并且隔热框11内壁的底部固定连接有电机12，电机12通过导线与控制系统及外部电源连接，电机12输出轴的一端固定连接有转动杆13，转动杆13远离电机12的一端贯穿蓄热箱10并延伸至蓄热箱10的内部，转动杆13位于蓄热箱10内部的一端与蓄热箱10内壁的左侧转动连接，转动杆13的表面且位于蓄热箱10的内部固定连接有蓄热筒14，蓄热筒14内壁的两侧之间固定连接有筛筒15，并且筛筒15的内部填充有相变蓄热材料层16。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种余热回收热电厂蓄能装置，包括输送管(1)、加热罐(9)和蓄热箱(10)，其特征在于：所述输送管(1)的底端通过四通(2)固定连接有回收管(3)、低温管(4)和高温管(5)，并且回收管(3)的内部固定连接有第一电磁阀门(6)，所述低温管(4)的内部固定连接有第二电磁阀门(7)，并且高温管(5)的内部固定连接有第三电磁阀门(8)，所述低温管(4)远离四通(2)的一端与加热罐(9)的顶端相连通，所述高温管(5)远离四通(2)的一端与蓄热箱(10)的顶端相连通，所述蓄热箱(10)的右侧固定连接有隔热框(11)，并且隔热框(11)内壁的底部固定连接有电机(12)，所述电机(12)输出轴的一端固定连接有转动杆(13)，所述转动杆(13)远离电机(12)的一端贯穿蓄热箱(10)并延伸至蓄热箱(10)的内部，所述转动杆(13)位于蓄热箱(10)内部的一端与蓄热箱(10)内壁的左侧转动连接，所述转动杆(13)的表面且位于蓄热箱(10)的内部固定连接有蓄热筒(14)，所述蓄热筒(14)内壁的两侧之间固定连接有筛筒(15)，并且筛筒(15)的内部填充有相变蓄热材料层(16)，所述蓄热箱(10)的右侧固定连接有换热管(17)，所述换热管(17)的一部分“S”形固定在蓄热箱(10)的内部，所述蓄热箱(10)的底部连通有第一排水管(18)。
2.根据权利要求1所述的一种余热回收热电厂蓄能装置，其特征在于：所述加热罐(9)内壁的两侧均固定连接有固定块(19)，并且两个固定块(19)相对的一侧之间固定连接有水箱(20)。
3.根据权利要求2所述的一种余热回收热电厂蓄能装置，其特征在于：所述水箱(20)顶部的左侧连通有进水管(21)，所述进水管(21)远离水箱(20)的一端贯穿加热罐(9)并延伸至加热罐(9)的外部。
4.根据权利要求2所述的一种余热回收热电厂蓄能装置，其特征在于：所述水箱(20)底部的左侧连通有出水管(22)，所述出水管(22)远离水箱(20)的一端贯穿加热罐(9)并延伸至加热罐(9)的外部，所述加热罐(9)底部的左侧连通有第二排水管(23)。
5.根据权利要求1所述的一种余热回收热电厂蓄能装置，其特征在于：所述加热罐(9)表面的底部固定连接有第一支撑腿(24)，所述蓄热箱(10)的底部固定连接有第二支撑腿(25)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种余热回收热电厂蓄能装置的蓄能方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、余热通过输送管(1)输送到四通(2)处，若余热温度在100℃以下，第二电磁阀门(7)打开，余热通过低温管(4)进入加热罐(9)内部，同时进水管(21)向水箱(20)内注满水，进入加热罐(9)内的余热气体对水箱(20)内的水进行加热，当水箱(20)内的水达到所需温度时，热水通过出水管(22)排出水箱(20)，供下级设备使用，然后进水管(21)重新进行补水，如此循环，产生热水以供使用；
S2、在向水箱(20)内加水的过程中，水箱(20)表面温度降低，余热气体液化沿着水箱(20)壁和加热罐(9)内壁流下，堆积在加热罐(9)的底部，能够通过第二排水管(23)将加热罐(9)内的热水排出以供使用；
S3、若余热温度在100℃-250℃之间，第三电磁阀门(8)打开，余热通过高温管(5)进入蓄热箱(10)内部，开始蓄热，此时电机(12)工作，转动杆(13)转动带动蓄热筒(14)和相变蓄热材料层(16)转动，相变蓄热材料层(16)蓄热发生相变，由固态变成液态，同时蓄热箱(10)内的压力增大，进行蓄热，同时余热对换热管(17)进行加热，换热管(17)内的介质不断流动被加热，供下级设备使用；
S4、当第三电磁阀门(8)关闭时，蓄热箱(10)停止蓄热，开始放热，相变蓄热材料层(16)放热发生相变，由液态变成固态，继续对换热管(17)内的介质进行加热，使换热管(17)始终能够处于被加热的环境中；
S5、若余热温度在250℃以上，第一电磁阀门(6)打开，余热气体通过回收管(3)直接输送至热发电器内作为发电热源继续使用。
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