卧式储热仓的制作方法

【技术领域】

本发明属于储热装置技术领域，具体涉及一种卧式储热仓。

背景技术：

波动性的可再生能源大规模接入电网为利用现有余热电站储热调峰提供了可能，储热设备对于整个系统至关重要，而余热电站热源多为含尘量较大的烟气。现有的气体储热设备主要有蓄热式热风炉、蓄热式燃烧器、电储热设备和联合循环燃气轮机(ccgt)电厂中的储热设备。

现有的蓄热式热风炉已经在钢铁行业使用数百年，用于提高预热空气温度，但其使用洁净的高炉煤气燃烧烟气作为热源，无法使用在含尘烟气的储热场景中。现有的蓄热式燃烧器虽然是一种气体储热设备，但其仅仅可以用于较为洁净的气体或烟气中，对于水泥窑中产生的烟气则不适用，此外，但蓄热式燃烧器中蓄热单元换向周期20-300s，换向周期过短，与调峰要求的8h储放热产品相差较大，且无法排尘。现有电储热产品使用电加热丝直接加热储热材料，热源温度可达1000℃，放热时产热风或者热水温度低于100℃，材料可利用温差较大，易于实现储放热，而目前用于余热调峰的储热设备通常要求充热时平均烟气温度380℃，最低释热温度300℃，由于温差较小，实现难度大，且由于其高温气源为洁净的空气，也不适用于水泥窑发电站。现有的联合循环燃气轮机(ccgt)电厂中，增加一个储热系统可以解耦电和热，在电力需求高的时候，将多余的热储存至tes系统。然后，当电力需求较低时，tes产生的热能通过锅炉产生蒸汽供给用户。该储热装置主要由储热材料、保温材料及贮存容器组成，已经在德国斯图加特dlr的一个测试平台上进行了理论和实验测试，证实可以实现余热调峰，但该设备依然无法实现排尘的功能，无法在含尘量较大的水泥窑中使用。针对部分场地不受限制的余热电站，有必要开发一种高度较低，便于安装和检修且适用于含尘的烟气储热装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卧式储热仓，以解决现有气体储热设备对含尘烟气进行储热时，易造成储热装置堵塞的问题。

本发明采用以下技术方案：卧式储热仓，包括：

一储热装置，水平设置，其两端分别设有供气体进出的开口，用于提供气体流动的通道；

多个排尘装置，依次排列设置在储热装置的底部，每个排尘装置包括：

一灰斗，为向底部收敛的空心筒体，设置于储热装置的底部，用于收集用于换热的气体中所携带的灰尘；

一卸灰阀，设置在灰斗的底部。

进一步的，储热装置包括：

一壳体，为水平设置的空心腔体，其顶部可拆卸的连接有上顶盖；

多个储热单元，均匀布置在壳体内。

进一步的，灰斗的内部竖直、间隔的设置有若干条隔板，且每条隔板的底端与灰斗的内壁之间留有间隙。

进一步的，卸灰阀为旋转式卸灰阀或重力式卸灰阀。

本发明采用的第二种技术方案是，卧式储热仓的使用方法，储热装置的一侧开口为第一气体出入口，另一侧开口为第二气体出入口，使用方法具体为：高温气体从第一气体出入口导入，经储热装置内的储热单元被逐级降温为低温气体，其间气体中携带的灰尘从排尘装置排出，最后经第二气体出入口排出。

进一步的，低温气体从第二气体出入口导入，经储热装置内的储热单元被逐级加热为高温气体，其间气体中携带的灰尘从排尘装置排出，最后经第一气体出入口排出。

本发明的有益效果是：本发明的卧式储热仓可以适用于含尘烟气储热装置，特别是含尘量较大的水泥窑和钢铁生产线，易于排尘，不会发生堵塞；换向周期过短；易于实现；储热体可以由混凝土浇筑而成，成本低；卧式结构高度较低、便于安装和检修。

【附图说明】

图1为本发明卧式储热仓的结构示意图；

图2为本发明卧式储热仓中储热单元为储热棒的结构示意图；

图3为本发明卧式储热仓中储热单元为储热板的结构示意图。

其中，1.壳体，2.储热装置，3.第一气体出入口，4.第二气体出入口，5.卸灰阀，6.灰斗，7.隔板，8.储热棒，9.储热板，10.上顶盖。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的卧式储热仓，如图1-3所示，包括储热装置和排尘装置。该储热装置2水平设置，用于提供气体流动的通道。其两端分别设有供气体进出的开口，任意一个为进口另一个则为出口。实际使用中，可以将左侧开口定义为第一气体出入口3，将右侧开口定义为第二气体出入口4。储热装置包括壳体1和设置在其内的储热单元。壳体1为水平设置的空心筒体，如图2-3所示，储热单元为气体换热的材料，其结构可以是但不限于为储热棒8或储热板9，储热单元直接通过支杆连接并整体固定于支承结构或者壳体1上。

多个排尘装置，依次排列设置在所述储热装置2的底部，具体安装连接在壳体(1)的底部。每个排尘装置都包括一个灰斗6，其为向下收敛的空心筒体，用于收集灰尘。灰斗6的内部竖直、间隔的固定设置有若干条隔板7，且每条所述隔板7的底端与所述灰斗6的内壁之间留有间隙。带有间隙的隔板的作用是，既保证空气的顺利流动，又能阻隔、引导空气中含有的灰尘，使灰尘沿着隔板向下滑落至卸灰阀5。卸灰阀5可以为旋转式卸灰阀或重力式卸灰阀，在需要排出灰尘时，通过卸灰阀5排出即可。

隔板7保证烟尘下落至灰斗6后，沿侧壁下落至卸灰5，由于隔板7设置密集、间距较小，使得含尘烟气流动阻力大于储热单元阻力，所以大部分含尘烟气沿壳体1的轴向流动，含尘烟气流经储热单元时受阻沉降，落入灰斗6内；小部分含尘烟气绕灰斗6内侧流动。在发生落灰后，灰斗6的底部被堵塞，使得气流只能沿壳体1轴向流动，含尘烟气流经储热单元落入灰斗6内。

本发明提供了一种卧式储热仓的使用方法，气体从第一气体出入口3导入，经储热单元换热，再经排尘装置排灰，最后经第二气体出入口4排出。所述储热装置2的一侧开口为第一气体出入口3，另一侧开口为第二气体出入口4，其储热方法具体为：高温气体从所述第一气体出入口3导入，经所述储热装置2内的储热单元被逐级降温为低温气体，其间气体中携带的灰尘从所述排尘装置排出，最后经所述第二气体出入口4排出。所述卧式储热仓的放热方法具体为：低温气体从所述第二气体出入口4导入，经所述储热装置2内的储热单元被逐级加热为高温气体，其间气体中携带的灰尘从所述排尘装置排出，最后经第一气体出入口3排出。

实施例：

一20mwh储热装置，长30米，宽高各为5m；储热单元由直径20cm储热棒组成，储热棒中心间距25cm。灰斗6中的隔板间距20cm。储热装置外包50cm厚度的聚氨酯保温及压型钢板，装置整体悬空安装于混凝土支柱上。在储热流程中，500℃烟气从储热体左侧第一气体出入口3进入，经过储热体降温至100℃，排至烟囱，飞灰被搜集至灰斗6中。在静置阶段，卸灰阀5开启，飞灰被排出并经拉链机运走，卸灰阀5关闭。在放热阶段，100℃烟气从右侧第二气体出入口4进入储热装置，经过逐渐升温至480℃左右，排放至热用户。

本发明的卧式储热仓由于设置了排尘结构，使得其可以适用于含尘烟气环境中，包括含尘量较大的水泥窑和钢铁生产线，都不会发生堵塞现象；采用水平设置储热装置这种卧式结构，使得设备整体的高度低，在安装和检修时打开上盖板即可，便于安装和检修。