CN115193172B - 一种环保型火力发电余热利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了火力发电技术领域的一种环保型火力发电余热利用装置及方法，包括固定管，所述固定管上端固定连接有出烟口，所述固定管底端固定连接有进烟口，所述固定管上端内部设置有若干个吸热管，所述固定管底端固定连接有吹风机构，所述吸热管的出入端均固定在固定管顶端，所述固定管的内部设置有转杆，本发明采用清理组件对烟气余热利用装置内部的过滤板进行清理，能够有效去除过滤板上附着的杂质，清理下来的杂质会落在导向管，被倾斜的导向管将杂质运输到挡板的空腔内部收集，使得清理的杂质不会被烟气向上顶动再次附着在过滤板上，同时配合敲击组件对过滤板进行周期性的敲击震动，将过滤板表面上附着的杂质进一步清理，提高过滤效果。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域，具体为一种环保型火力发电余热利用装置及方法。
背景技术
火力发电是通过发电装置将可燃物燃烧时产生的热能转化成电能的一种发电方式，火力发电相较于其他发电方式，其燃烧时产生的烟气对环境污染较大，而且烟气中含有较多的热量，需要对烟气过滤以及二次余热利用后排放。
现有技术中公开了部分火力发电余热利用技术领域的发明专利，其中申请号为CN20191094107的发明专利，公开了一种环保型火力发电余热利用装置，解决了火力发电产生的废气中存在较多的余热，现有的余热吸收能力较差，废气中仍存在大量余热，而且现有的废气中会存在大量固态粉尘，会破坏周边环境现有技术的问题；
但其中仍存在以下问题：收集装置虽然能够通过金属刷去除过滤板上的杂质，但在烟气向上排出的力作用下去除的杂质不会直接落入排废装置内部，而是附着在金属刷表面，这样杂质仍然会对烟气通道造成堵塞影响烟气通行，同时先对烟气吸收热量再过滤的结构也不够合理，因为这样吸收热量的吸收机构上就会大量沾染杂质，不及时清理就会导致吸收机构由于杂质附着降低吸热效果。
基于此，本发明设计了一种环保型火力发电余热利用装置及方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型火力发电余热利用装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型火力发电余热利用装置，包括固定管，所述固定管上端固定连接有出烟口，所述固定管底端固定连接有进烟口，所述固定管上端内部设置有若干个吸热管，所述固定管底端固定连接有吹风机构，所述吸热管的出入端均固定在固定管顶端，所述固定管的内部设置有转杆，所述转杆与吹风机构的输出轴固定连接，所述固定管的内部固定连接有过滤板，所述过滤板上设置有清理组件，所述清理组件用于清理过滤板上吸附的杂质保证过滤板的清理效果，所述固定管内部设置有摆动组件，所述摆动组件用于驱动吸热管在固定管内部摆动增加吸热管的吸热量，提高烟气余热利用效果。
作为本发明的进一步方案，所述清理组件包括内滤网，所述内滤网固定套接在转杆外部，所述过滤板内部固定连接有外滤网，所述外滤网外侧固定连接有固定环，所述固定环和外滤网滑动连接，所述过滤板上端设置有若干个等距圆周分布的支撑杆，所述支撑杆一端固定连接有连接块，所述连接块一端固定连接有滑轨，所述连接块底端固定连接有第一齿环，所述滑轨底端滑动连接有转轴，所述转轴底端固定连接有第一清扫板，所述第一清扫板底端和固定环转动连接，所述转轴上固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿环啮合，所述转轴底端穿过固定环并设置在固定环的下方，所述转轴底端固定连接有第二清扫板，所述第二清扫板共设置有若干个，且成等距分布在固定环底端，若干个所述第二清扫板通过铰链转动连接，所述支撑杆上端设置有敲击机构，所述敲击机构用于震动去除外滤网上清理的杂质。
作为本发明的进一步方案，所述第二清扫板下方设置有一端斜向延伸的导向管，所述导向管与固定环固定连接，所述固定管上向外延伸有挡板，所述挡板底端一侧设置有第一对接板，所述挡板底端另一侧设置有第二对接板，所述第一对接板能够与第二对接板密封连接，所述导向管一端设置在挡板的内部空腔中。
作为本发明的进一步方案，所述敲击机构包括连接环，所述连接环套接在转杆上，所述支撑杆上端滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆顶端与连接环滑动连接，所述伸缩杆上固定连接用于其复位的弹簧，所述固定管的内壁上开设有闭合弧槽，所述连接环一端固定连接有用于和闭合弧槽对接的凸块。
作为本发明的进一步方案，所述摆动组件包括丝杆，所述丝杆设置在连接环上端，所述丝杆与固定管内壁滑动连接，所述固定管的内部转动连接第二齿环，所述丝杆顶端套接有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿环啮合，所述第二齿环内部设置有若干个等距分布的齿筒，所述齿筒均分别与第二齿环啮合，所述第二齿轮与固定管内壁转动连接，所述转杆上转动连接有套环，所述齿筒一端均分别与套环固定连接，所述齿筒内部均分别交叉分布若干个吸热管。
作为本发明的进一步方案，所述出烟口和进烟口的口径相同，所述吹风机构的外部固定连接有固定架。
作为本发明的进一步方案，所述第一清扫板底端设置有可拆卸的清理布条，所述第一清扫板的两端能够分别与内滤网、外滤网的侧壁贴合。
一种环保型火力发电余热利用方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将火力发电产生的烟气通入进烟口，将吸热管的进入口与进水管道对接，出口与出水管道对接；
步骤二：启动吹风机构向上对烟气导流，烟气在固定管内部先经过过滤板过滤杂质，过滤的同时清理组件将过滤板上吸附的杂质去除，保证过滤板持续工作的过滤效果，过滤后的烟气与吸热管接触，通过吸热管内部液体吸收烟气中的热量完成热交换；
步骤三：在进行热交换同时摆动组件转动吸热管在固定管内部的位置，以此使吸热管充分与烟气接触吸收热量，被吸收热量后的烟气经过出烟口排出，完成对火力发电产生的烟气过滤以及余热回收；
步骤四：烟气余热吸收完毕后将第一对接板、第二对接板从挡板两侧取下，将清理机构运输在挡板上的杂质清理干净即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明采用清理组件对烟气余热利用装置内部的过滤板进行清理，能够有效去除过滤板上附着的杂质，清理下来的杂质会落在导向管，被倾斜的导向管将杂质运输到挡板的空腔内部收集，使得清理的杂质不会被烟气向上顶动再次附着在过滤板上，同时配合敲击组件对过滤板进行周期性的敲击震动，将过滤板表面上附着的杂质进一步清理，提高过滤效果，过滤后的烟气再与吸热管接触热交换，能够有效减少吸热管上会附着的杂质，使得吸热管与烟气的接触面积更大热交换效果更好。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为固定管剖视结构示意图；
图3为摆动组件结构示意图；
图4为图3中A处结构示意图；
图5为清理组件结构示意图；
图6为图5中B处结构示意图；
图7为过滤网底部结构示意图；
图8为图7中C处结构示意图；
图9为本发明使用流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、出烟口；2、吸热管；3、固定管；4、进烟口；5、吹风机构；6、固定架；8、转杆；9、闭合弧槽；10、连接环；11、过滤板；12、导向管；13、外滤网；14、内滤网；15、固定环；16、支撑杆；17、伸缩杆；18、滑轨；19、连接块；20、第一清扫板；21、转轴；22、第一齿环；23、第一齿轮；24、铰链；25、第二清扫板；28、第一对接板；29、挡板；30、第二对接板；31、第二齿环；32、丝杆；33、齿筒；34、第二齿轮。
具体实施方式
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种环保型火力发电余热利用装置，包括固定管3，所述固定管3上端固定连接有出烟口1，所述固定管3底端固定连接有进烟口4，所述固定管3上端内部设置有若干个吸热管2，所述固定管3底端固定连接有吹风机构5，所述吸热管2的出入端均固定在固定管3顶端，所述固定管3的内部设置有转杆8，所述转杆8与吹风机构5的输出轴固定连接，所述固定管3的内部固定连接有过滤板11，所述过滤板11上设置有清理组件，所述清理组件用于清理过滤板11上吸附的杂质保证过滤板11的清理效果，所述固定管3内部设置有摆动组件，所述摆动组件用于驱动吸热管2在固定管3内部摆动增加吸热管2的吸热量，提高烟气余热利用效果；
上述方案在投入实际使用时，将火力发电产生的烟气通入进烟口4，将吸热管2的进入口与进水管道对接，出口与出水管道对接，启动吹风机构5向上对烟气导流，烟气在固定管3内部先经过过滤板11过滤杂质，过滤的同时清理组件将过滤板11上吸附的杂质导向挡板29内部积存，避免过滤的杂质被上升的烟气顶升仍然重复附着在过滤板11表面，保证过滤板11持续工作的过滤效果，通过这样过滤的方式能够保证过滤下来的杂质不会重复被烟气顶升，在清理的同时能够对过滤的杂质起到有效的收集作用，保证过滤组件能够长时间工作也能够保证过滤效果，不会对烟气通行造成堵塞，过滤后的烟气与吸热管2接触，通过吸热管2内部液体吸收烟气中的热量完成热交换，在进行热交换同时摆动组件转动吸热管2在固定管3内部的位置，以此使吸热管2充分与烟气接触吸收热量，被吸收热量后的烟气经过出烟口1排出，完成对火力发电产生的烟气过滤以及余热回收，通过本发明提出的清理组件和摆动组件配合，清理组件能够有效去除烟气过滤板11上附着的杂质，提高烟气的通行速度，摆动组件能够提高吸热管2和烟气的接触面积，使得吸热管2能够充分吸收烟气中的热量，提高热交换效果。
作为本发明的进一步方案，所述清理组件包括内滤网14，所述内滤网14固定套接在转杆8外部，所述过滤板11内部固定连接有外滤网13，所述外滤网13外侧固定连接有固定环15，所述固定环15和外滤网13滑动连接，所述过滤板11上端设置有若干个等距圆周分布的支撑杆16，所述支撑杆16一端固定连接有连接块19，所述连接块19一端固定连接有滑轨18，所述连接块19底端固定连接有第一齿环22，所述滑轨18底端滑动连接有转轴21，所述转轴21底端固定连接有第一清扫板20，所述第一清扫板20底端和固定环15转动连接，所述转轴21上固定连接有第一齿轮23，所述第一齿轮23与第一齿环22啮合，所述转轴21底端穿过固定环15并设置在固定环15的下方，所述转轴21底端固定连接有第二清扫板25，所述第二清扫板25共设置有若干个，且成等距分布在固定环15底端，若干个所述第二清扫板25通过铰链24转动连接，所述支撑杆16上端设置有敲击机构，所述敲击机构用于震动去除外滤网13上清理的杂质；
上述方案在投入实际使用时，吹风机构5向上对烟气导流同时带动转杆8转动，转杆8带动内滤网14和固定环15一同转动，固定环15带动第一清扫板20一同转动，固定环15上端的第一齿轮23在转动时由于和第一齿环22啮合，使得转轴21在转动时同时自转，使得转轴21底端的第一清扫板20翻转，对外滤网13、内滤网14表面进行清理，第一清扫板20自转且绕转杆8公转，以这样的方式对外滤网13、内滤网14表面清理，转轴21同时又带动固定环15底端的若干组第二清扫板25通过铰链24一同转动，对外滤网13、固定环15底端进行清理，这样在对外滤网13、固定环15上下端面都能够进行清理，能够有效提高清理效果，过滤后的烟气经过过滤板11后再与吸热管2接触交换热量，这样先对烟气进行过滤，之后在通过吸热管2吸收烟气中的热量，能够保证吸热管2表面不会附着大量杂质，使得吸热管2吸收热量的效果更好。
作为本发明的进一步方案，所述第二清扫板25下方设置有一端斜向延伸的导向管12，所述导向管12与固定环15固定连接，所述固定管3上向外延伸有挡板29，所述挡板29底端一侧设置有第一对接板28，所述挡板29底端另一侧设置有第二对接板30，所述第一对接板28能够与第二对接板30密封连接，所述导向管12一端设置在挡板29的内部空腔中；
上述方案在投入实际使用时，在通过第一清扫板20、第二清扫板25对外滤网13、固定环15表面进行清理时，清理下来的杂质会落在导向管12的内部，被倾斜的导向管12将杂质运输到挡板29的空腔内部收集，如果没有导向管12，被清理的杂质直接向下输送，由于烟气在从下方向上运输，在吹风机构5作用下的烟气可能会顶着杂质克服自身重力向上运输，从而再次附着在外滤网13、固定环15表面，导致清理的效果不够理想，而通过导向管12底端对烟气的遮挡作用，使得第二清扫板25刮除的杂质不会被烟气向上顶动，只会在自身重力下移动到导向管12内部，并且被导向管12导向运输到挡板29的空腔内部，整个杂质被过滤运输的过程都没有与上升的烟气接触，不会被再次吹到过滤板11上，提高过滤效果。
作为本发明的进一步方案，所述敲击机构包括连接环10，所述连接环10套接在转杆8上，所述支撑杆16上端滑动连接有伸缩杆17，所述伸缩杆17顶端与连接环10滑动连接，所述伸缩杆17上固定连接用于其复位的弹簧，所述固定管3的内壁上开设有闭合弧槽9，所述连接环10一端固定连接有用于和闭合弧槽9对接的凸块；
上述方案在投入实际使用时，转杆8在转动对过滤板11进行清理时，连接环10随转杆8一同进行转动，连接环10一端的凸块沿着闭合弧槽9滑动，使得连接环10顺着闭合弧槽9在转杆8上滑动，凸块进入闭合弧槽9内部并随着闭合弧槽9上升时，连接环10同样向上滑动，使得伸缩杆17压缩弹簧向上滑动，当凸块从闭合弧槽9最高处向下滑动时，连接环10随之下降直至与支撑杆16上端面接触，以此实现对过滤板11的敲击震动的动作，使得转杆8每转动一周都能够连接环10对过滤板11敲击，以此将过滤板11上附着的杂质震动下来，以此提高对过滤板11的清理效果。
作为本发明的进一步方案，所述摆动组件包括丝杆32，所述丝杆32设置在连接环10上端，所述丝杆32与固定管3内壁滑动连接，所述固定管3的内部转动连接第二齿环31，所述丝杆32顶端套接有第二齿轮34，所述第二齿轮34与第二齿环31啮合，所述第二齿轮34与固定管3内壁转动连接，所述第二齿环31内部设置有若干个等距分布的齿筒33，所述齿筒33均分别与第二齿环31啮合，所述转杆8上转动连接有套环，所述齿筒33一端均分别与套环固定连接，所述齿筒33内部均分别交叉分布若干个吸热管2；
上述方案在投入实际使用时，连接环10顺着闭合弧槽9向上滑动的同时，连接环10会顶动丝杆32向上滑动，丝杆32带动第二齿轮34转动，第二齿轮34带动第二齿环31在固定管3内部转动，第二齿环31又带动齿筒33转动，齿筒33转动会扭转内部的吸热管2，使得吸热管2的位置发生改变，吸热管2在转动时改变与相邻吸热管2之间的间距，从而改变相邻吸热管2对烟气热量的吸收，当连接环10沿着闭合弧槽9向下滑动时，又能够通过第二齿环31带动第二齿轮34反向转动，使得第二齿环31反转，使得吸热管2反向转动恢复形变，这样不会使得管道出现缠绕的问题影响液体进出。
作为本发明的进一步方案，所述出烟口1和进烟口4的口径相同，所述吹风机构5的外部固定连接有固定架6；
上述方案在投入实际使用时，口径相同能够保证进烟口4进烟的速度和出烟口1出烟的速度相同，保证余热利用效果，通过固定架6能够对吹风机构5起到有效的支撑作用，提高吹风机构5的稳定性。
作为本发明的进一步方案，所述第一清扫板20底端设置有可拆卸的清理布条，所述第一清扫板20的两端能够分别与内滤网14、外滤网13的侧壁贴合；
上述方案在投入实际使用时，通过可拆卸的清理布条，在使用一段时间后能够取下更换，这样能够提高第一清扫板20的使用寿命。
一种环保型火力发电余热利用方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将火力发电产生的烟气通入进烟口4，将吸热管2的进入口与进水管道对接，出口与出水管道对接；
步骤二：启动吹风机构5向上对烟气导流，烟气在固定管3内部先经过过滤板11过滤杂质，过滤的同时清理组件将过滤板11上吸附的杂质去除，保证过滤板11持续工作的过滤效果，过滤后的烟气与吸热管2接触，通过吸热管2内部液体吸收烟气中的热量完成热交换；
步骤三：在进行热交换同时摆动组件转动吸热管2在固定管3内部的位置，以此使吸热管2充分与烟气接触吸收热量，被吸收热量后的烟气经过出烟口1排出，完成对火力发电产生的烟气过滤以及余热回收；
步骤四：烟气余热吸收完毕后将第一对接板28、第二对接板30从挡板29两侧取下，将清理机构运输在挡板29上的杂质清理干净即可。
工作原理：将火力发电产生的烟气通入进烟口4，将吸热管2的进入口与进水管道对接，出口与出水管道对接，启动吹风机构5向上对烟气导流，烟气在固定管3内部先经过过滤板11过滤杂质，过滤的同时清理组件将过滤板11上吸附的杂质导向挡板29内部积存，避免过滤的杂质被上升的烟气顶升仍然重复附着在过滤板11表面，保证过滤板11持续工作的过滤效果，通过这样过滤的方式能够保证过滤下来的杂质不会重复被烟气顶升，在清理的同时能够对过滤的杂质起到有效的收集作用，保证过滤组件能够长时间工作也能够保证过滤效果，不会对烟气通行造成堵塞，过滤后的烟气与吸热管2接触，通过吸热管2内部液体吸收烟气中的热量完成热交换，在进行热交换同时摆动组件转动吸热管2在固定管3内部的位置，以此使吸热管2充分与烟气接触吸收热量，被吸收热量后的烟气经过出烟口1排出，完成对火力发电产生的烟气过滤以及余热回收。
Claims (4)
1.一种环保型火力发电余热利用装置，包括固定管(3)，所述固定管(3)上端固定连接有出烟口(1)，所述固定管(3)底端固定连接有进烟口(4)，所述固定管(3)上端内部设置有若干个吸热管(2)，所述固定管(3)底端固定连接有吹风机构(5)，其特征在于：所述吸热管(2)的出入端均固定在固定管(3)顶端，所述固定管(3)的内部设置有转杆(8)，所述转杆(8)与吹风机构(5)的输出轴固定连接，所述固定管(3)的内部固定连接有过滤板(11)，所述过滤板(11)上设置有清理组件，所述清理组件用于清理过滤板(11)上吸附的杂质保证过滤板(11)的清理效果，所述固定管(3)内部设置有摆动组件，所述摆动组件用于驱动吸热管(2)在固定管(3)内部摆动增加吸热管(2)的吸热量，提高烟气余热利用效果；
所述清理组件包括内滤网(14)，所述内滤网(14)固定套接在转杆(8)外部，所述过滤板(11)内部固定连接有外滤网(13)，所述内滤网(14)外侧固定连接有固定环(15)，所述固定环(15)和外滤网(13)滑动连接，所述过滤板(11)上端设置有若干个等距圆周分布的支撑杆(16)，所述支撑杆(16)一端固定连接有连接块(19)，所述连接块(19)一端固定连接有滑轨(18)，所述连接块(19)底端固定连接有第一齿环(22)，所述滑轨(18)底端滑动连接有转轴(21)，所述转轴(21)底端固定连接有第一清扫板(20)，所述第一清扫板(20)底端和固定环(15)转动连接，所述转轴(21)上固定连接有第一齿轮(23)，所述第一齿轮(23)与第一齿环(22)啮合，所述转轴(21)底端穿过固定环(15)并设置在固定环(15)的下方，所述转轴(21)底端固定连接有第二清扫板(25)，所述第二清扫板(25)共设置有若干个，且成等距分布在固定环(15)底端，若干个所述第二清扫板(25)通过铰链(24)转动连接，所述支撑杆(16)上端设置有敲击机构，所述敲击机构用于震动去除外滤网(13)上清理的杂质；
所述第二清扫板(25)下方设置有一端斜向延伸的导向管(12)，所述导向管(12)与固定环(15)固定连接，所述固定管(3)上向外延伸有挡板(29)，所述挡板(29)底端一侧设置有第一对接板(28)，所述挡板(29)底端另一侧设置有第二对接板(30)，所述第一对接板(28)能够与第二对接板(30)密封连接，所述导向管(12)一端设置在挡板(29)的内部空腔中；
所述敲击机构包括连接环(10)，所述连接环(10)套接在转杆(8)上，所述支撑杆(16)上端滑动连接有伸缩杆(17)，所述伸缩杆(17)顶端与连接环(10)滑动连接，所述伸缩杆(17)上固定连接用于其复位的弹簧，所述固定管(3)的内壁上开设有闭合弧槽(9)，所述连接环(10)一端固定连接有用于和闭合弧槽(9)对接的凸块；
所述摆动组件包括丝杆(32)，所述丝杆(32)设置在连接环(10)上端，所述丝杆(32)与固定管(3)内壁滑动连接，所述固定管(3)的内部转动连接第二齿环(31)，所述丝杆(32)顶端套接有第二齿轮(34)，所述第二齿轮(34)与第二齿环(31)啮合，所述第二齿环(31)内部设置有若干个等距分布的齿筒(33)，所述齿筒(33)均分别与第二齿环(31)啮合，所述第二齿轮(34)与固定管(3)内壁转动连接，所述转杆(8)上转动连接有套环，所述齿筒(33)一端均分别与套环固定连接，所述齿筒(33)内部均分别交叉分布若干个吸热管(2)。
2.根据权利要求1所述的一种环保型火力发电余热利用装置，其特征在于：所述出烟口(1)和进烟口(4)的口径相同，所述吹风机构(5)的外部固定连接有固定架(6)。
3.根据权利要求1所述的一种环保型火力发电余热利用装置，其特征在于：所述第一清扫板(20)底端设置有可拆卸的清理布条，所述第一清扫板(20)的两端能够分别与内滤网(14)、外滤网(13)的侧壁贴合。
4.一种环保型火力发电余热利用方法，适用于权利要求1—3任一项所述的环保型火力发电余热利用装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：将火力发电产生的烟气通入进烟口(4)，将吸热管(2)的进入口与进水管道对接，出口与出水管道对接；
步骤二：启动吹风机构(5)向上对烟气导流，烟气在固定管(3)内部先经过过滤板(11)过滤杂质，过滤的同时清理组件将过滤板(11)上吸附的杂质去除，保证过滤板(11)持续工作的过滤效果，过滤后的烟气与吸热管(2)接触，通过吸热管(2)内部液体吸收烟气中的热量完成热交换；
步骤三：在进行热交换同时摆动组件转动吸热管(2)在固定管(3)内部的位置，以此使吸热管(2)充分与烟气接触吸收热量，被吸收热量后的烟气经过出烟口(1)排出，完成对火力发电产生的烟气过滤以及余热回收；
步骤四：烟气余热吸收完毕后将第一对接板(28)、第二对接板(30)从挡板(29)两侧取下，将清理机构运输在挡板(29)上的杂质清理干净即可。
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