利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统。所述系统包括换热器，换热器与锅炉连通，所述换热器的进口和出口分别与储存罐Ⅰ及储存罐Ⅱ连通，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备连通，所述储存罐Ⅰ内存放有相变储能材料；锅炉、储存罐Ⅰ、换热器、储存罐Ⅱ及用户取暖设备均通过管道连通。利用相变储能材料将锅炉烟气余热进行回收，相变储能材料具有较好的换热性能，能达到更好的降温效果，即使是针对低温余热的回收也能达到较好的效果。相变储能材料无论是吸热还是放热均具有良好的流动性，能够实现在整个系统的循环。将储能材料从锅炉烟气吸收的热量通过本系统用于室内供暖，节约电能，且整个系统结构简单，易于维护。

【技术实现步骤摘要】
利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统
本技术属于锅炉烟气余热回收
，具体为一种利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统。
技术介绍
一般来说，在火力发电厂锅炉的各项热损失中，排烟损失的影响是最大的。所以降低排烟损失对提高锅炉效率以及全厂的发电经济性的意义重大。合理地设计和安装烟气余热回收装置，可以提高全厂的热效率，增加发电量，降低煤耗。相变储能是利用相变储能材料在相变时吸热或放热来实现储能或释能的目的，它属于潜热储能，具有储能密度高，换热效果好，充放热过程近似等温等优点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统。利于相变储能材料乳液良好的流动性和热量储存性，将锅炉烟气余热用于室内供暖，在降低烟气排放温度的同时实现热量的回收利用。本技术目的通过以下技术方案来实现：利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，所述系统包括换热器，所述换热器与锅炉连通，所述换热器的进口和出口分别与储存罐Ⅰ及储存罐Ⅱ连通，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备连通，所述储存罐Ⅰ内存放有相变储能材料；锅炉、储存罐Ⅰ、换热器、储存罐Ⅱ及用户取暖设备均通过管道连通。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述储存罐Ⅰ与换热器进口之间设置有循环泵Ⅰ，所述换热器出口与储存罐Ⅱ之间设置有循环泵Ⅱ，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备之间设置有循环泵Ⅲ作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述相变储能材料为正十八烷相变乳液。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述相变储能材料为相变温度在27℃，质量分数为20.0％的正十八烷相变乳液。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述管道外均设置有绝热层。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述循环泵Ⅰ与换热器进口之间设置有节流阀Ⅰ，所述循环泵Ⅱ与储存罐Ⅱ之间设置有节流阀Ⅱ，所述循环泵Ⅲ与用户取暖设备之间设置有节流阀Ⅲ。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述用户取暖设备与储存罐Ⅰ通过管道连通，且管道外设置有绝热层。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述用户取暖设备为中央空调，暖气片或地暖中的一种。作为本技术所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统的一个具体实施例，所述锅炉还可以为锅炉空气除尘器。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术利用相变储能材料将锅炉烟气余热进行回收，相变储能材料具有较好的换热性能，与现有的降低排烟温度相比能达到更好的降温效果，即使是针对低温余热的回收也能达到较好的效果。再者，相变储能材料无论是吸热还是放热均具有良好的流动性，能够实现在整个系统的循环。将储能材料从锅炉烟气吸收的热量通过本技术系统用于室内供暖，可以节约电能，且整个系统结构简单，易于维护。附图说明图1为本技术利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖系统的结构示意图。附图标记：1-锅炉，2-换热器，3-储存罐Ⅰ，4-储存罐Ⅱ，5-用户取暖设备，6-循环泵Ⅰ，7-循环泵Ⅱ，8-循环泵Ⅲ，9-节流阀Ⅰ，10-节流阀Ⅱ，3-节流阀Ⅲ。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，所述系统包括换热器2，所述换热器2与锅炉1连通，所述换热器2的进口和出口分别与储存罐Ⅰ3及储存罐Ⅱ4连通，所述储存罐Ⅱ4与用户取暖设备5连通，所述储存罐Ⅰ3内存放有相变储能材料；锅炉1、储存罐Ⅰ3、换热器2、储存罐Ⅱ4及用户取暖设备5均通过管道连通。本技术系统中，换热器2用来提供相变储能材料与锅炉1烟气换热的场所，使相变储能材料吸收锅炉1烟气余热并对热量进行储存，同时使烟气的温度降低；锅炉1用来提供烟气和热量，储存罐Ⅰ3及储存罐Ⅱ4用来对相变储能材料进行存储，用户取暖设备5用来将相变储能材料储存的热能进行释放，从而达到室内供暖的目的。本技术所用的相变储能材料是一种纳米相变乳液，该乳液是由两种互不相容的液体组成，通常是由一种相变材料以纳米颗粒的形式分散在水中，这种材料在现有技术中已有相关报道，只要能实现本技术储能吸收和释放热量的目的即可。本技术优选的相变储能材料为相变温度为27℃的正十八烷乳液，也可以选择具有相似相变温度的相变材料制备的乳液。另外，根据具体的使用需求，还可以选择具有不同相变温度的乳液作为储能介质，如相变温度在16℃正十六烷乳液可以用来制冷。进一步，所述储存罐Ⅰ3与换热器2进口之间设置有循环泵Ⅰ6，所述换热器2出口与储存罐Ⅱ4之间设置有循环泵Ⅱ7，所述储存罐Ⅱ4与用户取暖设备5之间设置有循环泵Ⅲ8。循环泵Ⅰ6、循环泵Ⅱ7和循环泵Ⅲ8用来实现相变储能材料的流动，为其从输送提供动力，本领域技术人员可以根据具体使用需求对循环泵进行设定，不仅限于本技术设定的形式。进一步，所述相变储能材料为正十八烷相变乳液。进一步优选为相变温度在27℃，质量分数为20.0％的正十八烷相变乳液。本技术优选的相变储能材料是一种流动性极好的相变乳液，其内含有纳米级的固体相变颗粒，这种纳米级固体相变颗粒在吸收热量后会融化，进行热交换时又会凝固成固体释放热量，从而实现对热量的存储及释放。但是无论吸热还是放热，都是纳米级相变颗粒在起作用，整个材料的外观依然是乳液状，只是在放热后其中的纳米颗粒以固态形式存在时乳液会粘稠一些，但对乳液整体的流动性影响不大，依然可以保持很好的流动性。本技术优选的正十八烷相变乳液是通过D-相乳化法制备的。具体的制作过程是：将水，1,3-丁二醇，司盘80和吐温80混合形成D相溶液；逐渐加入液态的正十八烷到D相溶液中，在加入过程用磁力搅拌器按500rad/min的速度不停地搅拌，直到形成胶体，胶体中各组分的质量分数比为水：1,3-丁二醇：活性剂(司盘80：吐温80＝7:18)：正十六烷＝1:1:2:5；最后加入水稀释胶体形成正十八烷质量分数为20％的相变乳液。该相变乳液的相变温度为27℃，相变潜热为46kJ//kg。对于本技术优选的相变储能材料正十八烷相变乳液的制备及热物性还可以参考文献《Preparationandcharacterizationofnano-sizedphasechangeemulsionsasthermalenergystorageandtransportmedia》.AppliedEnergy.2017；190:868-79。进一步，所述管道外均设置有绝热层。绝热层的目的是实现管道与外界的隔热，防止相变储能材料在输送过程中热量的损失，进一步提高热量利用率。进一步，所述循环泵Ⅰ6与换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，其特征在于，所述系统包括换热器，所述换热器与锅炉连通，所述换热器的进口和出口分别与储存罐Ⅰ及储存罐Ⅱ连通，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备连通，所述储存罐Ⅰ内存放有相变储能材料；锅炉、储存罐Ⅰ、换热器、储存罐Ⅱ及用户取暖设备均通过管道连通。

【技术特征摘要】
1.利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，其特征在于，所述系统包括换热器，所述换热器与锅炉连通，所述换热器的进口和出口分别与储存罐Ⅰ及储存罐Ⅱ连通，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备连通，所述储存罐Ⅰ内存放有相变储能材料；锅炉、储存罐Ⅰ、换热器、储存罐Ⅱ及用户取暖设备均通过管道连通。2.如权利要求1所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，其特征在于，所述储存罐Ⅰ与换热器进口之间设置有循环泵Ⅰ，所述换热器出口与储存罐Ⅱ之间设置有循环泵Ⅱ，所述储存罐Ⅱ与用户取暖设备之间设置有循环泵Ⅲ。3.如权利要求1所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，其特征在于，所述相变储能材料为正十八烷相变乳液。4.如权利要求3所述利用相变储能材料吸收锅炉烟气余热用于室内供暖的系统，其特征在于，所述相变储能材料为相变温度在27℃，质量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈菊，
申请(专利权)人：华西能源工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51