本发明专利技术提供了一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出。本发明专利技术充分利用水泥生产中的余热，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出。本专利技术充分利用水泥生产中的余热，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的。【专利说明】一种蓄热换热器及其烟气入口装置
本专利技术涉及一种高效水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，属于F28d的换热器领域。
技术介绍
随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化的问题也越发突出，节约能源和减少环境有害物排放的问题迫在眉睫。在常见的热能动力领域中，能耗高、污染严重的主要原因之一是烟气的排烟温度过高，即浪费了大量能源，又造成了环境污染。水泥行业是一个高耗能、高污染的行业。水泥行业余热发电系统可对尾气余热进行回收再利用，实现节能减排的目的。但是相关余热具有间歇性，品质差等特点，使得发电系统的效率低，这些问题亟待解决。应用蓄热材料可以使各个行业生产过程中不连续蒸汽变为连续蒸汽，有利于提高余热发电系统的效率。例如，在国内现有铜冶炼工艺中，熔炼转炉产生大量富裕蒸汽，但因负荷波动大，大部直接对空排放，造成大量能源浪费，通过增设蓄热器，可使其变为汽轮机稳定补汽源，充分利用了铜冶炼工艺余热，实现了能源的梯级利用。现有余热利用行业中的蓄热器，主要包括各种类型的管壳式换热器，例如，喷淋式、光管、针翅管、肋片管、热管等，也可以利用板式换热器实现蓄热和放热过程。但是存在的问题是，蓄热和放热系统结构复杂，蓄热和放热用换热器体积大，成本高等，因此针对蓄热过程用换热设备的改进是有必要的。
技术实现思路
本专利技术针对现有水泥行业余热利用的蓄热设备中存在的问题，提出了一种新型的蓄热式换热器。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出；沿着烟气的流动方向上设置多个隔板，将第一孔分为多个独立的通道；沿着壳体竖向的中线向壳体两侦牝隔板之间的距离越来越小。—种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出；低温工质管束在垂直于烟气的流动方向上为并联结构，沿着烟气流动的方向上，低温工质管束的管径不断的减少。一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出；所述每一块蓄热材料为矩形结构，在每块蓄热材料中设置两排第一孔和一排第二孔，第二孔位于两排第一孔的中间，两排第一孔的中心线与中间第二孔的中心线的距离相同，第一孔和第二孔之间构成90°设置，同一排第一孔中的相邻两个孔的圆心之间的距离为L3，所述L3与第一孔直径Dl之间的关系满足:1.5<L3/Dl<2.7。一种烟气入口装置，包括可调整烟气挡板、烟气除灰挡板、壳体、除灰管道、烟气入口管道，烟气入口管道位于下端，烟气出口端位于上端，除灰管道内置于壳体内，用于沉降和收集烟气中的灰尘，其下方连接定期排灰机构；所述壳体由下端的第一竖直段、与第一竖直段相连的向外的倾斜段、与倾斜段相连的第二竖直段以及位于顶端的与第二竖直段相连的水平段组成，所述的可调整烟气挡板与水平段的另一端部相连，围绕着水平段的另一端部调整角度；所述的第一竖直段构成了烟气的入口，所述除灰管道从烟气入口中深入到壳体中，烟气除灰挡板与除灰管道的位于壳体内的上部端部相连；在竖直方向上，所述的烟气除灰挡板的上端和下端位于第二竖直段的上端和下端之间。所述的烟气除灰挡板16的端部与水平段的与可调整烟气挡板15连接的端部在竖直方向上对齐，所述的烟气除灰挡板16与水平方向的夹角为15-40°，所述的倾斜段与水平方向的夹角为20-45°，在竖直方向上，第二竖直段的高度是倾斜段高度的2.5-5.6倍，水平段的与可调整烟气挡板15连接的端部与第一竖直段在竖直方向上对齐。 一种水泥生产过程余热利用的方法，所述方法包括蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出； 在吸热过程中，高温烟气在第一孔内放热，蓄热材料存储热量；当高温烟气间歇性停止时，低温工质管束内通过低温工质，存储热量的蓄热材料向第二管束内的低温工质进行放热，实现水泥生产过程余热的存储和利用。与现有相比较，本专利技术蓄热式换热器具有如下的优点: I)提供了一种新的分体式蓄热换热器，方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出；沿着烟气的流动方向上设置多个隔板，将第一孔分为多个独立的通道；沿着壳体竖向的中线向壳体两侧，隔板之间的距离越来越小。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程林，杜文静，
申请(专利权)人：山东省能源与环境研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。