System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 金属相变蓄热系统及方法技术方案_技高网

金属相变蓄热系统及方法技术方案

技术编号:41314475 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-13 14:56
金属相变蓄热系统及方法,涉及相变蓄热技术领域。为解决现有技术中存在的,现有的烟气余热回收系统,使用熔盐作为换热介质,需要使用泵来驱动,造成回路设计复杂,成本较高,并且无法解决烟气温度和流量波动范围大的问题的技术缺陷,本发明专利技术提供的技术方案为:金属相变蓄热系统,所述系统包括:蓄热装置和连接所述蓄热装置出口的余热锅炉;所述蓄热装置用于改变经过的烟气的温度;所述余热锅炉用于将经过所述蓄热装置的烟气的余热进行转化。所述蓄热装置通过相变金属实现所述烟气的热量改变。所述蓄热装置包括阵列式排列的金属蓄热部件和用于固定所述金属蓄热部件的支撑骨架。可以应用于钢铁冶炼行业中的烟气余热回收工作中。

【技术实现步骤摘要】

涉及相变蓄热。


技术介绍

1、在钢铁冶炼行业中,会产生大量的高温烟气,如电炉冶炼的过程中产生的烟气最高温度可达2000℃。氧气转炉炼钢是我国主要的炼钢工艺,约占我国钢产量的90%,转炉吹炼过程中产生的烟气温度也可达1400~1600℃。由于炼钢生产的间歇性,产生的烟气具有间断性、多尘性、易爆性等特点,烟气余热回收系成为钢铁行业的热点问题。

2、传统的og湿法、lt干法等烟气余能回收利用技术在防爆和除尘方面具有良好的效果,但也存在中低温烟气余热未回收、高温烟气余热利用损失大、转炉煤气回收水平低、环境污染严重的问题。当前也提出了基于熔盐蓄热的中温段(700-1000℃)烟气余热回收思路,即在传统工艺设备的基础上,增加烟道换热器和蓄热系统,利用熔盐显热辅助产生过热蒸汽。这些系统均使用换热介质,如熔盐或水,故必须使用泵来驱动,造成回路设计复杂,成本较高。

3、然而,对炼钢转炉、aod炉和其他类型的冶炼炉来说,由于烟气热量集中在吹氧或冶炼期间,造成烟气温度和流量波动范围巨大,如烟气最低时小于100℃,常规大于1000℃,有的甚至接近2000℃,而流量波动范围可达25%~100%。上述波动周期随冶炼周期而变化,典型的从18min到40min之间变化。因此,烟气温度和烟气流量的长期大幅波动将造成烟气余热回收系统的余热锅炉运行问题。(1)余热锅炉不能连续产生蒸汽,使得蒸汽流量波动大;(2)虽然经过冷却烟道降温,但进入余热锅炉的烟气“急冷急热”,易造成锅炉材料的疲劳事故;(3)不能生产过热蒸汽,生产的饱和蒸汽品位低,造成余热利用率低;(4)由于目前的系统不能连续产汽,所以只能生产饱和蒸汽,并必须用庞大的汽水蓄热系统蓄热,造成热损失大,投资增加。以上问题导致余热锅炉成为烟气余热回收系统的技术瓶颈,因此,亟须一种用于热量平衡的蓄热系统,尤其是适用于钢铁冶炼炉烟气热量平衡的蓄热系统,用于调节余热锅炉进口烟气温度,并连续生产蒸汽。

4、现有技术中,有研究提出了一种基于熔盐蓄热的中温段烟气余热回收系统,通过增加烟道换热器和蓄热系统,利用熔盐显热辅助产生过热蒸汽。然而,该系统使用熔盐作为换热介质,需要使用泵来驱动,造成回路设计复杂,成本较高。此外,该系统无法解决烟气温度和流量波动范围大的问题。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的,现有的烟气余热回收系统,使用熔盐作为换热介质,需要使用泵来驱动,造成回路设计复杂,成本较高,并且无法解决烟气温度和流量波动范围大的问题的技术缺陷,本专利技术提供的技术方案为:

2、金属相变蓄热系统,所述系统包括:

3、蓄热装置和连接所述蓄热装置出口的余热锅炉;

4、所述蓄热装置用于改变经过的烟气的温度;

5、所述余热锅炉用于将经过所述蓄热装置的烟气的余热进行转化。

6、进一步,提供一个优选实施方式,所述余热锅炉包括烟气-水换热器。

7、进一步,提供一个优选实施方式,所述蓄热装置通过相变金属实现所述烟气的热量改变。

8、进一步,提供一个优选实施方式,所述蓄热装置包括阵列式排列的金属蓄热部件和用于固定所述金属蓄热部件的支撑骨架。

9、进一步,提供一个优选实施方式,所述金属蓄热部件为相变金属材料。

10、进一步,提供一个优选实施方式,所述蓄热装置还包括耐高温的蓄热体壳体,所述支撑骨架和金属蓄热部件设置在所述蓄热体壳体的内部。

11、进一步,提供一个优选实施方式,所述系统还包括引风机,所述引风机的输入端连接所述余热锅炉的输出端,所述引风机的输出端连接所述蓄热装置的输入端。

12、进一步,提供一个优选实施方式,所述蓄热装置的输入端连接冶炼炉的输出端。

13、进一步,提供一个优选实施方式,所述余热锅炉的输出端连接原废气处理系统。

14、基于同一专利技术构思,本专利技术还提供了金属相变蓄热方法,所述方法是基于所述的系统实现的,包括:

15、引导烟气进入蓄热装置的步骤;

16、在烟气温度高于预设值时,基于金属相变储热,通过蓄热装置储存烟气的热量的步骤;

17、在烟气温度低于预设值时,基于金属相变放热,通过蓄热装置提高烟气的温度的步骤;

18、引导经过所述蓄热装置后的烟气进入余热锅炉的步骤;

19、通过烟气-水换热器,将所述烟气改变为低温烟气的步骤。

20、与现有技术相比,本专利技术提供的技术方案的有益之处在于:

21、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,通过使用金属相变材料作为蓄热材料,实现了烟气余热热量的再平衡。这样可以有效地利用烟气中的余热,提高能源利用效率。

22、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,引入液态金属前置蓄热器的余热锅炉,可以解决传统系统中烟气温度和流量波动大的问题。

23、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,通过调节蓄热体内的换热效果,可以将余热锅炉进口烟气温度波动控制在较小范围内,从而保证了余热锅炉的连续稳定运行。

24、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,使用低温烟气再循环对前置金属相变蓄热器进行蓄热量调节的循环风系统,可以解决低温烟气流量小而造成的热量不平衡问题。

25、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,通过将低温烟气重新引入蓄热体进行换热,可以补偿烟气流量小带来的热量损失,提高热效率。

26、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,使用金属相变材料作为蓄热材料,可以实现高效的烟气余热利用。相比于传统的熔盐或水作为蓄热介质的系统,金属相变蓄热系统具有导热能力强、热量储存效果好的优点。还解决了传统系统中烟气温度和流量波动大、蒸汽生产不连续、热疲劳等问题,提高了系统的稳定性和可靠性。

27、本专利技术提供的金属相变蓄热系统,可以应用于钢铁冶炼行业中的烟气余热回收工作中。

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【技术保护点】

1.金属相变蓄热系统,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述余热锅炉包括烟气-水换热器。

3.根据权利要求1所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置通过相变金属实现所述烟气的热量改变。

4.根据权利要求3所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置包括阵列式排列的金属蓄热部件和用于固定所述金属蓄热部件的支撑骨架。

5.根据权利要求4所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述金属蓄热部件为相变金属材料。

6.根据权利要求4所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置还包括耐高温的蓄热体壳体,所述支撑骨架和金属蓄热部件设置在所述蓄热体壳体的内部。

7.根据权利要求1所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述系统还包括引风机,所述引风机的输入端连接所述余热锅炉的输出端,所述引风机的输出端连接所述蓄热装置的输入端。

8.根据权利要求7所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置的输入端连接冶炼炉的输出端。

9.根据权利要求7所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述余热锅炉的输出端连接原废气处理系统。

10.金属相变蓄热方法,其特征在于,所述方法是基于权利要求1所述的系统实现的,包括:

...

【技术特征摘要】

1.金属相变蓄热系统,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述余热锅炉包括烟气-水换热器。

3.根据权利要求1所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置通过相变金属实现所述烟气的热量改变。

4.根据权利要求3所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述蓄热装置包括阵列式排列的金属蓄热部件和用于固定所述金属蓄热部件的支撑骨架。

5.根据权利要求4所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述金属蓄热部件为相变金属材料。

6.根据权利要求4所述的金属相变蓄热系统,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:于铭
申请(专利权)人:天津世纪承泰节能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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