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
【技术领域】
[0001]本发明属于节能环保领域，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。
【背景技术】
[0002]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:
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
【发明内容】
[0006]本发明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。本发明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。本发明适用于所有窑炉、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。
[0007]本发明的具体技术方案是:
[0008]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、动力机、发电机、其它动力应用设备、其它电力设备、除尘器动力机、储能罐体、热水换热器、冷凝器、烟囱组成。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]为利用烟气的高温能量，本发明在除尘器后添加低温相变媒介换热器。
[0016]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动力机输出动力，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。
[0017]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。
[0018]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；
[0019]所述发明中使用多级除尘器，可以将烟气中的粉尘颗粒物滤出并回收。
[0020]所述发明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。
[0021]本发明的有益效果在于:
[0022]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。
[0023]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。
[0024]3、低温相变媒介换热器输出的高能气体可直接驱动除尘器的动力机，可直接带动发电机发电，也可驱动其他动力设备工作，也可进行储能。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】
[0025]图1低温相变媒介余热回收利用系统工作流程图。
[0026]图2除尘器结构简图。
[0027]图3低温相变媒介换热器结构简图。
[0028]I炉体:燃烧煤等物质并产生烟气；
[0029]2烟气管道:烟气流通；
[0030]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；
[0031 ] 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