CN205679040U - 一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，属于能源利用技术领域，该干燥系统包括连接于烟气输送机构后端的烘干单元、除尘单元及回风单元，烘干单元利用烟气的热量用于热力设备上浆状保温材料的烘干，其内部还设置有管道内部通流加热系统用于向热力设备或者管道中通入高温烟气，来强化浆状保温材料的烘干，该干燥系统既能够回收利用热电厂烟气的热量，避免热量的浪费，还能够实现将烟气热量用于热力设备及其管道的浆状保温材料的烘干，解决了浆状保温材料应用推广过程中的瓶颈问题，促进了热力设备保温效果的提升，热力设备及其输送管道中热量的散发量大幅度降低。
Description
技术领域
本实用新型属于能源利用技术领域，具体涉及一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统。
背景技术
热电厂是通过燃烧煤、天然气、可燃生物质等燃料生产蒸汽和电的生产单元，在能量转化过程中，不可避免的会存在热量损失，而整套装置的热量损失越小其产热或产电的效率就越高，随着目前能源、环境压力的日益加大，针对热电厂的能量转化效率及排放指标的要求也在不断提高。
而热电厂热量损耗主要来源于两个方面，烟气热量损失和热力设备管路的热损失。
第一方面，对于烟气热量损失，目前的手段主要是通过烟气的梯度换热去预热水或煤来提升锅炉燃烧效率，但即便通过已有技术中一系列综合利用后，排出的烟气温度仍然在120摄氏度以上，对于长期大量产生烟气的单位，该热量损失是巨大的。以现在大型锅炉(150兆瓦单机容量以上)为例，其热效率已高达90％以上，但其排烟温度也都在120摄氏度以上，在此温度区间的烟气在原系统内已无太大利用价值，但也的确带走了很多热量。
第二方面，热电企业热力设备、管路的热损失是相当可观的，主要源于高温热力设备、管道向外界环境中的散热损失，一个1000MW的热电厂，即使按照国家标准进行保温隔热，一天的热损失也相当于多损耗120吨标煤，如保温隔热效果不好其热损失将数倍增加。目前在行业规范和实际应用中热电企业所普遍采用的保温材料大都为岩棉、硅酸铝、硅酸钙等单一材料或多种材料复合而成的型材，包括板材或管壳等等。在施工时将上述材料拼接固定在设备、管路外表面来实现保温隔热。而此种材料及其使用方法，必然会存在保温材料与保温主体外表面之间的间隙和保温材料型材相互之间的接缝，而所有这些间隙和接缝都会因热桥效应而加剧热量的散失，并且这种热桥损失会随着使用时间的延长而导致的保温型材的老化、变形而带来的间隙和接缝的加大而加大。为了减少上述类型的热桥损失，直接涂抹或喷涂于保温界面的浆状保温材料便应运而生，此类保温材料通过涂抹或喷涂形式，直接附着于设备、管路外表面上，形成连续的密封结构，从而消除了因上述间隙与接缝而形成的热桥效应，并且省去了支撑件和外保护层，属于高效、绿色节能的保温材料，用以替代常规保温材料可减少60％以上的热损失，节能效果极为显著。并且，此种材料可与管路同寿命，解决了现有常规保温材料几年后会破损严重而严重降效的问题。但上述浆状保温材料，一般都需要热施工，即当设备管道正式投用后内有高温工作介质时施工，利用高温工作介质所散发的热量实现保温材料的干燥成形。即便有些粘度较高的浆料可以实现冷施工，也因其干燥时间太长、不适于零度以下施工等缺陷而使用极为受限。上述施工与干燥成型上的瓶颈问题，很大程度上制约了性能优异的浆状保温材料的应用推广，也直接阻碍了热电企业热力设备、管道保温材料的更新换代，形成目前热电企业热力设备、管道保温材料陈旧、热损失仍较为严重的状况。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术存在的缺点和不足，提供了一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，该干燥系统既能够充分利用热电厂的烟气余热，减少热量的外排浪费，又实现了工业设备浆状保温材料的预先快速干燥，实现了浆状保温材料在热电企业的迅速便捷的应用，从而大幅减少热力设备的热损失，大幅提升热量转化效率。
本实用新型的具体技术方案是：
一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，包括与烟道相通且前后依次连接的烟气输送机构和热量回收机构，关键点是，所述的热量回收机构包括烘干单元、除尘单元及回风单元，所述的烘干单元包括两侧分别设置入门口和出门口的烘干腔体，烘干单元前端设置有第一进风口和第二进风口与烟气输送机构相连，后端设置有第一出风口和第二出风口与除尘单元和回风单元相连，第二进风口和第二出风口之间设置有管道内部加热系统，烘干单元中设置有贯穿入门口和出门口的带有承载小车的输送轨道，承载小车上固定有喷涂、浇筑浆状保温材料的热力设备、管道，或者固定有浇筑浆状保温材料的型材模具。
所述的管道内部加热系统包括设置于第二进风口下游的带有可伸缩管道的第一活动中空球面管、设置于第二出风口上游的带有可伸缩管道的第二活动中空球面管，第一活动中空球面管和第二活动中空球面管均为内部设置有中空通道的半球形，半球形的弧面一侧面向外部，半球形的平面一侧与可伸缩管道相连，第一活动中空球面管和第二活动中空球面管一侧均设置有位置调节装置，位置调节装置包括相互垂直的X向伸缩缸、Y向伸缩缸，X向伸缩缸和Y向伸缩缸的伸缩端均与相对应的第一活动中空球面管或者第二活动中空球面管相连接。
所述的第一进风口、第一出风口及烘干腔体形成对设备、管道或型材模具外部浆状保温材料的外部烘干单元。
所述的除尘单元包括内部带有除尘过滤器的除尘腔，除尘腔输入端与第一出风口相连，输出端与回风单元输入端相连。
所述的回风单元包括内部设置有风机的壳体，壳体输入端与第二出风口相连，输出端与外界相连或者与烟道相连。
所述的烟气输送机构包括依次连接的带有烟气阀的进烟管道、内部设置有烟气过滤网的过滤腔及烟道阀门，进烟管道与烟道相连，烟道阀门设置于进烟管道连接处的下游。
所述的第一进风口和第一出风口的数量为1-10个。
所述的第二进风口和第二出风口的数量为3-50个。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将烟气输送至烘干单元中用于浆状保温材料的烘干，烘干腔体设置有用于对设备外部浆状保温材料烘干的第一进风口和第一出风口，还设置有通过对管道内部通流热风用于对浆状保温材料进行间接加热烘干的管道内部通流干燥系统，既能够将烟气热量进行回收利用，又能够用于热力设备或管道的浆状保温材料的烘干成型，解决了浆状保温材料喷涂施工需要现场热施工的应用瓶颈，可迅速推动浆状保温材料在热力设备、管道的应用实施，从而大大降低热力设备、管道在运行使用过程中的热量散失，综合能效明显提升。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中管道内部加热系统的结构示意图。
附图中，1、烟道，2、烘干腔体，201、入门口，202、出门口，203、第一进风口，204、第一出风口，205、第二进风口，206、第二出风口，3、输送轨道，301、承载小车，401、第一活动中空球面管，402、可伸缩管道，403、第二活动中空球面管，404、X向伸缩缸，405、Y向伸缩缸，5、除尘腔，501、除尘过滤网，6、壳体，601、风机，7、过滤腔，701、烟气阀，702、进烟管道，703、烟气过滤网，704、烟道阀门。
具体实施方式
本实用新型涉及一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，包括与烟道1相通且前后依次连接的烟气输送机构和热量回收机构，所述的热量回收机构包括烘干单元、除尘单元及回风单元，所述的烘干单元包括两侧分别设置入门口201和出门口202的烘干腔体2，烘干单元前端设置有第一进风口203和第二进风口205与烟气输送机构相连，后端设置有第一出风口204和第二出风口206与除尘单元和回风单元相连，第二进风口205和第二出风口206之间设置有管道内部加热系统，烘干单元中设置有贯穿入门口201和出门口202的带有承载小车301的输送轨道3，承载小车301上固定有喷涂、浇筑浆状保温材料的热力设备、管道，或者固定有浇筑浆状保温材料的型材模具。
具体实施例，如图1和图2所示，热电厂烟道1中的烟气通过烟气输送机构输送至后续的热量回收机构，烟气输送机构包括依次连接的带有烟气阀701的进烟管道702、内部设置有烟气过滤网703的过滤腔7及烟道阀门704，进烟管道702与烟道1相连，烟道阀门704设置于进烟管道702连接处的下游，通过烟道阀门704和烟气阀701的联合作用来调节进入进烟管道702的烟气量，烟气进入过滤腔7中，经过烟气过滤网703的过滤作用，将颗粒物及有害气体吸附过滤，过滤腔7输出的是较为纯净的带有热量的烟气。
管道内部加热系统包括设置于第二进风口205下游的带有可伸缩管道402的第一活动中空球面管401、设置于第二出风口206上游的带有可伸缩管道402的第二活动中空球面管403，第一活动中空球面管401和第二活动中空球面管403均为内部设置有中空通道的半球形，半球形的弧面一侧面向外部，半球形的平面一侧与可伸缩管道402相连，第一活动中空球面管401和第二活动中空球面管403一侧均设置有位置调节装置，位置调节装置包括相互垂直的X向伸缩缸404、Y向伸缩缸405，X向伸缩缸404和Y向伸缩缸405的伸缩端均与相对应的第一活动中空球面管401或者第二活动中空球面管403相连接，通过X向伸缩缸404和Y向伸缩缸405的相互配合，第二进风口205、可伸缩管道402、第一活动中空球面管401、设备上的管口或管路、第二活动中空球面管403和第二出风口206相连接形成设备、管路的内部干燥单元，高温烟气不直接与浆状保温材料接触而通过设备、管路的热传导达到干燥目的，第一进风口203、第一出风口204及烘干腔体2形成对设备、管道上浆状保温材料的外部烘干单元，直接与浆状保温材料接触达到干燥的目的。
过滤后的烟气经过第一进风口203后进入烘干腔体2中，此时，承载小车301将喷涂或者浇筑有浆状保温材料的热力设备或者管路沿输送轨道3输送至烘干腔体2中，烟气热量对该设备或者管道外部的浆状保温材料进行烘干，烘干后的烟气经过第一出风口204进入下一工序，第一进风口203和第一出风口204均为均匀设置于所在端面的4个，热力设备或者管路外部的浆状保温材料能够烘干地更加均匀；当承载小车301到达第一活动中空球面管401和第二活动中空球面管403之间时，两侧所对应的X向伸缩缸和Y向伸缩缸牵引第一活动中空球面管401和第二活动中空球面管403向承载小车301处移动，最终使得第一活动中空球面管401和第二活动中空球面管403分别将承载小车301上的热力设备或者管道的输入端及输出端进行连接，烟气的热量经过热力设备或者管道的内部，通过热传导的形式对外部的浆状保温材料进行加热烘干，第二进风口205和第二出风口206均为均布设置于所在端面的10个。
经过烘干腔体2的烟气中，经过第一进风口203对热力设备或者管道外部浆状保温材料直接进行烘干的烟气从烘干腔体2的第一出风口204进入带有除尘过滤器501的除尘腔5中，烟气经过除尘过滤器501进行尘土、杂质颗粒的滤除后被排放至回风单元中，而经过热力设备或者管道内部进行热传导烘干的烟气进入回风单元中带有风机601的壳体6中，风机601在干燥系统中烟气压力不足时进行动力牵引，壳体6输出端与烟道1相连，并且连接在烟道阀门704的下游，随后被排放到外部空间。
基于热电厂热量损失的形式，我们在本实用新型中提出了利用热电厂烟气余热对工业设备管道的浆状保温材料就地快速干燥的一体化耦合干燥系统，用热电厂烟气余热来对热力设备管路的浆状保温进行干燥，直接制成带有高效保温层的设备、阀门及管路，应用于热电生产和热量输送的过程，既进一步利用的电厂烟气余热，减少了热量的外排浪费，又实现了高效浆状保温材料的预先快速干燥，解决了该性能优异的保温材料的应用瓶颈，进而实现浆状保温材料在热电企业的迅速便捷的应用，从而大幅减少热力设备的热损失。这种耦合干燥系统既利用了部分烟气余热，又可通过解决浆状保温材料的应用瓶颈实现大幅升级热电企业现有保温材料，来大幅减少热力设备的热损失，从而可大幅提升热量转化效率，降低系统千瓦电煤耗。
本实用新型中的烟气经过烘干腔体后，热量被用来烘干浆状保温材料，减少了烟气外排带来的热损，节省了对热力设备及管道外部保温材料进行高温烘干定型的程序和成本，解决了浆状保温材料必须在设备、管路运行期间进行热施工的影响，烟气中的颗粒物和有害气体被烟气过滤网吸附，烟气的危害性大大降低，同时其中的化学气体对浆状保温材料的影响降到最低，保温材料的自身特性没有被破坏，经过烘干后的烟气经过除尘过滤器的除尘作用，更加洁净，避免其夹杂尘土和其他杂质对外界洁净空气产生污染，因此，本实用新型在利用烟气热量的同时，还能够起到净化烟气的作用，对于保护大气环境起到了积极的作用。
Claims (8)
1.一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，包括与烟道(1)相通且前后依次连接的烟气输送机构和热量回收机构，其特征在于：所述的热量回收机构包括烘干单元、除尘单元及回风单元，所述的烘干单元包括两侧分别设置入门口(201)和出门口(202)的烘干腔体(2)，烘干单元前端设置有第一进风口(203)和第二进风口(205)与烟气输送机构相连，后端设置有第一出风口(204)和第二出风口(206)与除尘单元和回风单元相连，第二进风口(205)和第二出风口(206)之间设置有管道内部加热系统，烘干单元中设置有贯穿入门口(201)和出门口(202)的带有承载小车(301)的输送轨道(3)，承载小车(301)上固定有喷涂、浇筑浆状保温材料的热力设备、管道，或者固定有浇筑浆状保温材料的型材模具。
2.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的管道内部加热系统包括设置于第二进风口(205)下游的带有可伸缩管道(402)的第一活动中空球面管(401)、设置于第二出风口(206)上游的带有可伸缩管道(402)的第二活动中空球面管(403)，第一活动中空球面管(401)和第二活动中空球面管(403)均为内部设置有中空通道的半球形，半球形的弧面一侧面向外部，半球形的平面一侧与可伸缩管道(402)相连，第一活动中空球面管(401)和第二活动中空球面管(403)一侧均设置有位置调节装置，位置调节装置包括相互垂直的X向伸缩缸(404)、Y向伸缩缸(405)，X向伸缩缸(404)和Y向伸缩缸(405)的伸缩端均与相对应的第一活动中空球面管(401)或者第二活动中空球面管(403)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的第一进风口(203)、第一出风口(204)及烘干腔体(2)形成对设备、管道或型材模具外部浆状保温材料的外部烘干单元。
4.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的除尘单元包括内部带有除尘过滤器(501)的除尘腔(5)，除尘腔(5)输入端与第一出风口(204)相连，输出端与回风单元输入端相连。
5.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的回风单元包括内部设置有风机(601)的壳体(6)，壳体(6)输入端与第二出风口(206)相连，输出端与外界相连或者与烟道(1)相连。
6.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的烟气输送机构包括依次连接的带有烟气阀(701)的进烟管道(702)、内部设置有烟气过滤网(703)的过滤腔(7)及烟道阀门(704)，进烟管道(702)与烟道(1)相连，烟道阀门(704)设置于进烟管道(702)连接处的下游。
7.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的第一进风口(203)和第一出风口(204)的数量为1-10个。
8.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热对浆状保温材料进行耦合干燥的系统，其特征在于：所述的第二进风口(205)和第二出风口(206) 的数量为3-50个。
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