低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用技术方案

本实用新型专利技术涉及一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，属于节能环保领域，可提供除尘、余热利用相关的环保节能技术支撑。本实用新型专利技术包括除尘器、低温相变媒介换热器、储能罐体、热水换热器、冷凝器和其他余热利用装置。除尘器通过耐高温吸附性过滤材料，可高效对烟气中较大尺寸粉尘颗粒进行过滤，减少粉尘对整体设备的影响；过滤材料可阻碍烟气中的火星，避免对其它设备的破坏，并通过自振动及收集机构，在无额外能耗条件下，实现烟气的自动除尘、脱尘及收集；低温相变媒介换热器通过低温相变工质，适应烟气的温度波动，高温即可高效换热并输出高能气体，迅速降低烟气温度，并高效利用高能气体，实现节能最大化。该介质可循环无损耗利用。

Application of low temperature phase change medium waste heat recovery system in flue gas dust removal system

The utility model relates to a waste heat recovery and utilization system of a low temperature phase change medium, which belongs to the field of energy saving and environmental protection, and provides the relevant environmental protection and energy saving technical support for dust removal and waste heat utilization. The utility model comprises a dust collector, a low temperature phase change medium heat exchanger, an energy storage tank body, a hot water heat exchanger, a condenser and other waste heat utilization devices. Filter by a high temperature resistant adsorption filtration material, can effectively filter the larger dust particles in the flue gas, reduce dust effects on the whole equipment; filter material can prevent flue gas in Mars, to avoid other equipment damage, and through self vibration and collecting mechanism, without additional energy consumption, to achieve flue gas automatic dust and dust removal and collection; low temperature phase change medium heat exchanger through the low temperature phase change refrigerant, adapt to the fluctuation of temperature of flue gas, high temperature can be heat exchange with high efficiency and high energy gas output, rapidly reduce the flue gas temperature, and the efficient use of high energy gas, to achieve maximum energy saving. The medium can be circularly used without loss.

【技术实现步骤摘要】
低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用
本技术属于节能环保领域，具体涉及一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用。
技术介绍
目前，市面上存在工业窑炉除尘及余热回收利用系统，现就该系统的优缺点作如下分析：1、现行的工业窑炉及冶金矿热炉、火电厂等，其除尘及余热利用系统内的余热换热设备换热工质沸点较高，比热容大，换热效率不高，汽化效率低。且在高浓度粉尘及较高温度的烟气中，成分复杂的粉尘会在换热设备表面烧结成粉尘板结，影响换热管导热性能，极大降低换热效率。同时，烟气的温度波动会使换热设备管壁内外能量转变不稳定，产生交变应力，会造成疲劳损伤，长期作用下疲劳到达极限会形成裂纹，最终破坏系统结构，既造成能源的浪费，又产生了安全隐患。2、现行的工业窑炉及冶金矿热炉、火电厂等除尘设备能耗大，除尘效率不高，过滤装置易被烟气中大颗粒粉尘封堵，需利用人力经常更换和清理，造成人力物力的浪费，降低生产效率。烟气中混杂的火星易将过滤材料烧坏，导致过滤效果变差，排放的烟气中粉尘浓度增加，加重环境污染，导致雾霾天气频繁出现。3、现行余热利用系统，由于余热换热设备的换热效率低，除尘效果差，导致所排放的烟气温度高，粉尘浓度也较大，直接提高了大气的温度，严重影响空气环境，导致全球变暖现象。
技术实现思路
本技术提供一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用技术。本技术采用耐高温除尘材料，并使用自振动达到除尘材料的自清洁效果。本技术适用于所有窑炉、矿热炉、火电厂等需要烟气除尘、余热利用及脱硫脱硝的系统内。本技术的具体技术方案是：所述低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用技术由炉体、烟气管道、除尘器、低温相变媒介换热器、透平机、发电机、除尘器动力机、储能罐体、热水换热器、冷凝器、烟囱组成。所述除尘器包括进气口、粉尘导向收集器、过滤漏斗、轴端盖、转轴、轴承、壳体、配重块、带轮、皮带、轴端支撑、带轮、出气口。所述低温相变媒介换热器包括换热管、低温相变工质罐、粉尘收集槽。所述除尘器与以往的除尘器不同，本除尘器带有耐高温吸附性过滤材料，可过滤较高温度烟气中大尺寸粉尘颗粒，降低粉尘浓度，避免烟气混杂的火星对其他设备的破坏，极大的减少粉尘对低温相变媒介换热器换热效率的影响，减轻后续除尘系统的负担；且除尘器具备自动除尘、脱尘及收集功能。所述除尘材料由除尘器动力机带动，利用其自身的不平衡在高速转动中产生振动，将粘结的烟尘抖落，并进行收集。所述除尘器包含转轴，带动配重块，轴承，壳体，以及耐高温吸附性过滤材料一起高速旋转并振动，为了使振动不影响整体烟气管道，系统将不与烟气管道接触，为保证除尘设备在振动过程中不与管壁碰撞，在设备外圈，接近管壁的位置，放置滚轮，作为振动限位。所述传动系统需在常温下运转，因此壳体外部以及在烟气管道内所有与烟气接触的表面均需隔热降温涂层材料。为利用烟气的高温能量，本技术在除尘器后添加低温相变媒介换热器。所述低温相变媒介换热器内部装有环保型低温相变工质，适用于温度有一定波动的环境下，在较低温度下，相变工质即可进行高效换热，并输出高能气体，高能气体即可以直接驱动透平机输出动力，也可以直接用于发电，还可以用于进行换热提供生产生活用水等，可最大化的利用烟气余热，迅速降低烟气温度，极大的节约能源；低温相变媒介换热器中的介质在密闭环境内可循环无损耗使用，环保无污染。所述低温相变媒介换热器由形变金属加工而成，其换热器借助烟气的温度波动产生物理形变，对附着其表面的粉尘板结产生挤压剥离的作用，避免了粉尘板结对换热效率的影响；因为换热器由形变金属制成，随温度变化发生物理形变，烟气温度波动对其造成的疲劳损失微乎其微，保证了其较长的工作寿命。所述低温相变媒介换热器的换热工质为环保材料，对环境无污染，对工作人员无健康损害；所述技术中使用多级除尘器，可以将烟气中的粉尘颗粒物滤出并回收。所述技术中由于采用多级低温相变媒介换热器，烟气余热得以充分的利用。本技术的有益效果在于：1、该系统中低温相变媒介换热器利用低温相变媒介作为换热工质，在较低温度下即可高效换热，输出高能气体，克服了现有设备中换热工质沸点较高，比热容大，换热效率不高，汽化效率低等缺点。该系统可有效降低烟气温度。换热管由形变金属制成，随温度变化发生物理形变，达到自除尘效果，提高了换热效率，克服了现有设备易产生板结，换热效率低的缺点，由于换热器由形变金属制成，在烟气温度波动范围内产生物理形变，该物理形变对双金属造成的疲劳损失微乎其微，因此该换热器工作寿命长，并提高了换热效率，克服了现有换热器容易裂纹的缺点，避免了经常更换导致的浪费。2、该系统中除尘器使用耐高温吸附性过滤材料，除尘器上装有自振动机构，可实现自动脱尘，并配置有自行收集装置，克服了现有除尘设备除尘效率不高，易封堵的情况，同时也避免了现有除尘设备经常更换耐高温过滤材料导致的人力、物力的浪费，以及企业生产效率低下的弊端。3、低温相变媒介换热器输出的高能气体可直接驱动透平机输出动力，可直接带动发电机发电，剩余气体可进行储能。低温相变媒介换热器可利用自身采集的能量通过能量转换装置实现除尘、储能等，节约了能源，有利于环保，并降低了成本。附图说明图1一种应用低温相变媒介对烟气余热进行回收利用的系统工作流程图。图2除尘器结构简图。图3除尘器结构简图A-A处剖面图图4低温相变媒介换热器结构简图主视图。图5低温相变媒介换热器结构简图左视图。1炉体：燃烧煤等物质并产生烟气；2烟气管道：烟气流通；3除尘器：过滤收集大颗粒粉尘；3-1进气口：窑炉烟气进口，管道延生至除尘器内；3-2粉尘导向收集器：收集脱落粉尘，固定在管道上，与振动机构保持间隙；3-3过滤漏斗：由过滤材料和固定结构组成，与管道保持间隙；3-4轴端盖：密封轴和过滤漏斗；3-5转轴：带动机构转动；3-6轴承：实现壳体不与轴转动；3-7壳体：密封与支撑机构，与烟气管道软连接；3-8配重块：保证旋转机构水平平衡；3-9带轮：带动机构旋转；3-10皮带：连接电机和带轮同步旋转；3-11轴端支撑：支撑固定轴；3-12带轮；3-13出气口：过滤后烟气出口，属于烟气管道部分；4低温相变媒介换热器：热量交换、脱尘；4-1换热管：利用温度变化变形，将板结的粉尘挤压掉落；4-2低温相变工质罐：储存并回收低温相变工质。该低温相变工质的沸点较低，无毒害性，对环境无污染；4-3粉尘收集槽：收集脱落板结粉尘；5透平机：原动力输出；6发电机：电力输出；7泵体：带动液体流动；8生活区用电设备：生活区日常用电；9除尘器动力机：驱动除尘器运行；10储能罐体：气体储能；11热水换热器：提供工业、生活热水；12冷凝器：液化低温相变工质蒸汽；13烟囱：烟气排放。具体实施方式请参阅附图，下面结合附图对本技术的实施作详细描述：所述低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，其工作原理为：如图1所示，所述炉体1中燃烧煤等物质产生烟气，顺烟气管道2流动，进入低温相变媒介换热器4，利用低温相变媒介换热器4所转换的能量，驱动除尘器动力机9。如图2图3所示，除尘器动力机9通过带轮3-12、皮带3-10和带轮3-9带动转轴3-5转动，转轴3-5与过滤漏斗3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，由炉体(1)、烟气管道(2)、除尘器(3)、低温相变媒介换热器(4)、换热管(4‑1)、低温相变工质罐(4‑2)、粉尘收集槽(4‑3)、透平机(5)、发电机(6)、除尘器动力机(9)、冷凝器(12)组成，余热利用流程：烟气由炉体(1)产生，顺烟气管道(2)进入除尘器(3)进行烟气粉尘颗粒的过滤及收集，被除尘器过滤后的烟气进入低温相变媒介换热器(4)进行换热，设于低温相变媒介换热器(4)内部换热管(4‑1)内的工质高效换热汽化，迅速输出高能气体，推动透平机(5)输出原动力，该原动力用于带动发电机(6)发电，给除尘器动力机(9)提供电能；透平机(5)的乏汽经冷凝器(12)液化后进入下一工作循环；从低温相变媒介换热器(4)出来的烟气经n级过滤后直接排放到大气。

【技术特征摘要】
1.一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，由炉体(1)、烟气管道(2)、除尘器(3)、低温相变媒介换热器(4)、换热管(4-1)、低温相变工质罐(4-2)、粉尘收集槽(4-3)、透平机(5)、发电机(6)、除尘器动力机(9)、冷凝器(12)组成，余热利用流程：烟气由炉体(1)产生，顺烟气管道(2)进入除尘器(3)进行烟气粉尘颗粒的过滤及收集，被除尘器过滤后的烟气进入低温相变媒介换热器(4)进行换热，设于低温相变媒介换热器(4)内部换热管(4-1)内的工质高效换热汽化，迅速输出高能气体，推动透平机(5)输出原动力，该原动力用于带动发电机(6)发电，给除尘器动力机(9)提供电能；透平机(5)的乏汽经冷凝器(12)液化后进入下一工作循环；从低温相变媒介换热器(4)出来的烟气经n级过滤后直接排放到大气。2.根据权利要求1所述的一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，其特征在于：除尘器(3)使用耐高温吸附性过滤材料，利用除尘器(3)的自振动达到耐高温吸附性过滤材料自除尘的效果，并利用收集器进行收集；该系统中的低温相变媒介换热器(4)内部换热管(4-1)内的工质为环保型低温相变媒介。3.根据权利要求2所述的一种低温相变媒介余热回收利用系统在烟气除尘系统中的应用，其特征在于所述的除尘器(3)的除尘材料在旋转过程中利用自身的不平衡产生的振动，达到自清洁效果；由于耐高温吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振铎，李志鹏，赵珲，李彦龙，
申请(专利权)人：王振铎，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15