CN203298314U - 二级冷渣器和灰渣余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二级冷渣器，包括用于盛放灰渣的外筒，内部设有螺旋管屏换热器的内筒，和具有液态有机工质接入口和气态有机工质输出口的蒸汽发生器；外筒可绕自身轴线转动，包括相互连接的入口段和出口段；螺旋管屏换热器布置在入口段，且螺旋管屏换热器的出口端和用于与冷却水源相连的入口端均伸出外筒外；蒸汽发生器的热管管束伸入内筒内，且热管管束布置在出口段。本实用新型提供的二级冷渣器遵循了能量品位对口、梯级利用的原则，最大限度的利用了灰渣余热，节约了能量。本实用新型还公开了一种灰渣余热回收系统，其应用了上述二级冷渣器，利用2个热交换回路利用灰渣余热，能够使灰渣余热得到充分利用，节约了能量。

Description

二级冷渣器和灰渣余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术领域，更具体地说，涉及一种二级冷渣器，还涉及一种灰渣余热回收系统。 

背景技术

随着科学技术的发展，工业生产的规模日益壮大，相应的，低温余热的排放量越来越大，热量浪费的问题日趋严重。以火电厂为例，锅炉产生的灰渣具有很大的固体物理显热，温度能够达到900℃，但现有技术中仅依靠普通的冷渣器回收利用锅炉灰渣的物理显热，回收效果不理想，尤其是对200℃及以下的低温段灰渣的余热利用率极低，热量浪费严重。 

综上所述，如何提供一种能够充分利用灰渣余热的装置及系统，以降低能量的浪费，是本领域技术人员亟待解决的问题。 

实用新型内容

有鉴于能量品位对口，梯级利用原则，本实用新型提供一种能够充分利用灰渣余热的二级冷渣器，节约了能量。本实用新型还提供一种灰渣余热回收系统，其应用了上述二级冷渣器，能够充分利用灰渣的余热。 

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种二级冷渣器，包括：用于盛放热灰渣，且可绕其轴线转动的外筒，所述外筒包括入口段和与所述入口段相连的出口段；内部设有螺旋管屏换热器的内筒，所述螺旋管屏换热器布置在所述入口段，且所述螺旋管屏换热器的出口端和用于与冷却水源相连的入口端均伸出所述外筒；具有液态有机工质接入口和气态有机工质输出口的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器内的热管管束伸入所述内筒内，且所述热管管束与所述出口段对应。 

优选的，上述二级冷渣器中，所述内筒的轴线与所述外筒的轴线重合。 

优选的，上述二级冷渣器中，所述外筒由驱动电机驱动。 

优选的，上述二级冷渣器中，所述气态有机工质输出口处设有汽液分离器。 

一种灰渣余热回收系统，包括： 

如上述技术方案中任意一项所述的二级冷渣器； 

用于储存液态有机工质的储液箱，其通过一号水泵将所述液态有机工质输送至液态有机工质接入口； 

通过管线与所述气态有机工质输出口相连的透平，其利用所述蒸汽发生器产生的气态有机工质带动其输出轴处的发电机转动； 

和与所述透平的输出口相连的冷凝装置，所述冷凝装置通过二号水泵将液态有机工质输送至所述储液箱。 

优选的，上述灰渣余热回收系统中，还包括具有受热管线和热源管线的预热器，所述预热器设置在所述一号水泵和所述储液箱之间的管线上，且所述受热管线分别与所述储液箱和所述一号水泵连通；所述热源管线的入口端与外界热源相连。 

优选的，上述灰渣余热回收系统中，所述外界热源为汽轮机低压缸的排汽。 

优选的，上述灰渣余热回收系统中，所述一号水泵为高压水泵。 

优选的，上述灰渣余热回收系统中，所述液态有机工质为液态三氟二氯乙烷或液态二氯氟乙烷。 

本实用新型提供的二级冷渣器包括用于盛放灰渣的外筒，内部设有螺旋管屏换热器的内筒，所述螺旋管屏换热器布置在所述入口段，且所述螺旋管屏换热器的出口端和用于与冷却水源相连的入口端均伸出所述外筒外；具有液态有机工质接入口和气态有机工质输出口的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器内的热管管束伸入所述内筒内，且所述热管管束与所述出口段对应。 

应用上述冷渣器时，将灰渣投入外筒中，外筒绕自身轴线转动并带动灰渣向出口段运动；由入口端进入螺旋管屏换热器内部的冷却水吸收入口段处灰渣的热量，然后由出口端排出并用于其他工业生产；有机工质由液态有机工质接入口处引入蒸汽发生器，使有机工质在热管管束处吸热并气化，气态的有机工质由气态有机工质输出口输出后可作为其他设备的动力气使用。 

本实用新型提供的二级冷渣器划分为与入口段对应的高温侧和与出口段对应的低温侧两个能量级，遵循了能量品位对口、梯级利用的原则，最大限度的利用了灰渣余热，节约了能量。 

本实用新型还提供一种灰渣余热回收系统，其应用了本实用新型提供的二级冷渣器，二级冷渣器的高温侧用于加热冷却水、低温侧形成有机朗肯发电循环，遵循了能量品位对口、梯级利用的原则，使余热得到了分级利用，节约了能量。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例提供的灰渣余热回收系统的示意图； 

其中，上图中： 

汽轮机低压缸101；储液箱102；二号水泵103；冷凝装置104；发电机105；透平106；二级冷渣器107；汽液分离器171；蒸汽发生器172；热管管束1721；外筒173；螺旋管屏换热器174；内筒175；一号水泵108；预热器109。 

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种能够充分利用灰渣余热的二级冷渣器，节约了能量。本实用新型实施例还公开了一种灰渣余热回收系统，其应用了上述二级冷渣器107，能够充分利用灰渣的余热，节约能量。 

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 

请参阅图1，本实用新型实施例提供的二级冷渣器107包括用于盛放灰渣的外筒173，内部设有螺旋管屏换热器174的内筒175，以及具有液态有机工质接入口和气态有机工质输出口的蒸汽发生器172，其中，外筒173可绕自身轴线转动，包括入口段和与上述入口段相连的出口段；上述螺旋管屏换热器174与上述入口段对应，且螺旋管屏换热器174的出口端和用于与外界冷却水源相连的入口端均伸出外筒173外；蒸汽发生器172的热管管束1721伸入内筒175内，且热管管束1721与出口段对应。 

应用上述冷渣器时，将灰渣投入外筒173中，外筒173绕自身轴线转动并带动灰渣向出口段运动；外界冷却水由入口端进入螺旋管屏换热器174内部并吸收入口段处灰渣的热量，然后由螺旋管屏换热器174的出口端排出并应用于其他工业生产；蒸汽发生器172由液态有机工质 接入口处引入有机工质，并使有机工质在热管管束1721处吸热并气化，气态的有机工质由气态有机工质输出口输出并作为动力气应用于其他设备。 

本实用新型提供的二级冷渣器107划分为与入口段对应的高温侧和与出口段对应的低温侧两个能量级，遵循了能量品味对口、梯级利用的原则，能够充分利用灰渣的热量，避免了能量的浪费。 

优选的，上述实施例提供的二级冷渣器107中，内筒175的轴线和外筒173的轴线重合，便于内筒175均匀受热，提高内筒175内的管屏换热器和热管管束1721对灰渣余热的利用效率。 

具体的，上述实施例提供的二级冷渣器107中，外筒173通过驱动电机实现绕自身轴线转动。 

实际应用时，蒸汽发生器172内气态和液态的有机工质为混合状态，故为了避免进入透平106的气态有机工质携带小液滴对动力设备造成损害，本实施例提供的二级冷渣器107中，蒸汽发生器172上的气态有机工质输出口处还设有汽液分离器171。 

本实用新型实施例还提供了一种灰渣余热回收系统，包括二级冷渣器107、储液箱102、透平106和冷凝装置104，其中，二级冷渣器107为上述实施例提供的二级冷渣器107；储液箱102用于储存液态有机工质，其通过一号水泵108将上述液态有机工质输送至蒸汽发生器172的液态有机工质接入口；透平106通过管线与蒸汽发生器172的气态有机工质输出口相连，其输出轴处设有发电机105，工作时，透平106利用蒸汽发生器172产生的气态有机工质带动上述发电机105转动并发电；冷凝装置104与透平106的输出口相连，其能够使气态有机工质转换成液态，且其通过二号水泵103将液态的有机工质输送至储液箱102。具体应用时，使冷却水通入螺旋管屏换热器174内进行吸热。 

优选的，上述实施例提供的灰渣余热回收系统中，还包括具有受热管线和热源管线的预热器109，上述预热器109设置在一号水泵108和储液箱102之间的管线上，且上述受热管线分别与储热箱和上述一号水泵108连通，热源管线的入口端与外界热源相连。本实施例提供的灰渣余热回收系统中，增加了预热器109，便于提高蒸汽发生器172的热交换性能，提高灰渣热量的利用率。 

具体的，上述灰渣余热回收系统应用于电厂时，与上述热源管线相连的外界热源可设置为汽轮机低压缸101的排汽。 

具体的，上述灰渣余热回收系统中，一号水泵108为高压泵；上述有机工质可采用三氟二氯乙烷(R123)、二氯氟乙烷(R141b)或其它种类的制冷剂，本实施例对有机工质的种类不作限定。 

本实施例提供的灰渣余热回收系统中，采用2个换热回路分别利用外筒173内高温侧和低温侧灰渣的热量，遵循了能量品味对口、梯级利用的原则，能够充分利用各个温度段灰渣的热量，避免了能量的浪费。该灰渣余热回收系统具体应用于电厂时，可将热力系统某级低压加热器给水通入上述高温侧的螺旋管屏换热器174内，以提高给水的温度，使其进入更高能级的加热器，减少了电厂中低压加热器抽汽，实现了灰渣余热的再利用；与外筒173低温侧对应的回路中灰渣与有机工质进行热交换，通过朗肯循环实现发电，将热能转换为电能，实现了灰渣余热的再利用，同时，汽轮机低压缸101排汽凝结释放的汽化潜热对有机工质进行预热，进一步提高了火电厂余热利用率，实现电厂节能降耗的目标。 

本实用新型实施例提供的灰渣余热回收系统应用了上述实施例提供的二级冷渣器107，亦具有上述实施例提供的其它效果，在此不再赘述。 

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (9)

1.一种二级冷渣器，其特征在于，包括： 

用于盛放热灰渣，且可绕其轴线转动的外筒，所述外筒包括入口段和与所述入口段相连的出口段； 

内部设有螺旋管屏换热器的内筒，所述螺旋管屏换热器布置在所述入口段，且所述螺旋管屏换热器的出口端和用于与冷却水源相连的入口端均伸出所述外筒外；和 

具有液态有机工质接入口和气态有机工质输出口的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的吸热管束伸入所述内筒内，且所述热管管束布置在所述出口段。 

2.根据权利要求1所述的二级冷渣器，其特征在于，所述内筒的轴线与所述外筒的轴线重合。 

3.根据权利要求1所述的二级冷渣器，其特征在于，所述外筒由驱动电机驱动。 

4.根据权利要求1-3任意一项所述的二级冷渣器，其特征在于，所述气态有机工质输出口处设有汽液分离器。 

5.一种灰渣余热回收系统，其特征在于，包括： 

如权利要求1-4任意一项所述的二级冷渣器， 

用于储存液态有机工质的储液箱，其通过第一水泵将所述液态有机工质输送至液态有机工质接入口； 

通过管线与所述气态有机工质输出口相连的透平，其利用所述蒸汽发生器产生的气态有机工质带动其输出轴处的发电机转动； 

与所述透平的输出口相连的冷凝装置，所述冷凝装置通过第二水泵将液态有机工质输送至所述储液箱。 

6.根据权利要求5所述的灰渣余热回收系统，其特征在于，还包括具有受热管线和热源管线的预热器，所述预热器设置在所述第一水泵和所述储液箱之间的管线上，且所述受热管线分别与所述储液箱和所述第一水泵连通；所述热源管线的入口端与外界热源相连。 

7.根据权利要求6所述的灰渣余热回收系统，其特征在于，所述外界热源为汽轮机低压缸的排汽。 

8.根据权利要求5-7任意一项所述的灰渣余热回收系统，其特征在于，所述第一水泵为高压水泵。 

9.根据权利要求8所述的灰渣余热回收系统，其特征在于，所述液态有机工质为液态三氟二氯乙烷或液态二氯氟乙烷。 

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