一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业储热与余热利用领域，特别是涉及一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统。


背景技术：

2.随着日益严重的全球变暖，世界各国家对co2排放量更加重视，为了最大限度地提高化石能源系统的热利用率，储热技术逐渐发展起来，它是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、火电余热、低品位废热等热能储存起来, 在热能供给与需求不匹配时释放的一种技术。合适的储能技术路线对提高能源利用效率、增强火力发电调峰能力以及环境保护都有着重要的意义。
3.目前在火力电厂余热利用中有专利提出利用热水、熔融盐为储热介质，热水储热介质面临着后续热密度低、占地面积受限，高温运行可靠性变差；熔融盐虽具有使用温度高、相变潜热大、热稳定性好，但熔融盐均存在导热系数低反应时间长，易堵塞管路，因此存在一系列缺陷；且不存在一个系统有效的能将烟气余热与烟气消白、电厂调峰统筹在一起。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是目前在火力电厂余热利用中有专利提出利用热水、熔融盐为储热介质，热水储热介质面临着后续热密度低、占地面积受限，高温运行可靠性变差；熔融盐虽具有使用温度高、相变潜热大、热稳定性好，但熔融盐均存在导热系数低反应时间长，易堵塞管路，因此存在一系列缺陷；且不存在一个系统有效的能将烟气余热与烟气消白、电厂调峰统筹在一起。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，包括锅炉和混凝土储热单元，提供混凝土储热，所述锅炉的尾部连接有烟气换热器和烟气消白换热器，提供尾部烟气换热以及烟气消白换热作业，所述锅炉的一侧连接有汽轮机，汽轮机为汽轮机机组一部分，将蒸汽热能转化为机械功，所述汽轮机机组内设置有低压加热器，利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，抽至加热器内加热给水，提高水的温度，所述混凝土储热单元设置在锅炉的一侧，提供储热作业，所述锅炉与混凝土储热单元之间通过介质管路连接，实现相应的连通，所述烟气换热器、烟气消白换热器和低压加热器均通过介质管路与混凝土储热单元连接，实现三路供热作业。
6.优选的，所述锅炉、烟气换热器和烟气消白换热器之间串联有烟管，所述烟管端连接有烟囱，实现烟气的排出。
7.优选的，所述汽轮机机组内设置有高压缸和中低压缸，为汽轮机的重要组成部分，且高压缸直接通过介质管路与锅炉连接，所述中低压缸的一侧连接有发电机，实现对应的发电作业，所述中低压缸直接通过介质管路与低压加热器连接，实现相应的热量传递。
8.优选的，所述汽轮机机组内设置有凝汽器，可以将汽轮机排汽冷凝成水，且凝汽器连接在汽轮机与低压加热器之间。
9.优选的，所述汽轮机机组内设置有高压加热器，可以利用汽轮机的部分抽气对给水进行加热，且高压加热器直接通过介质管路与锅炉连接，所述低压加热器与高压加热器之间连接有除氧器，实现相应的除氧，减少附属设备的腐蚀。
10.本实用新型的有益效果如下：
11.本实用新型通过以混凝土为储热介质，混凝土介质可浇灌成一个储热单元，储热单元内部埋设换热管，换热管将若干个储热单元连接起来，并最终将汇总后换热管分成三路引入电厂锅炉尾部烟气换热器、锅炉烟气消白换热器和低压加热器内。利用了混凝土储热介质储能密度高、储热规模大、导热系数高、获取运输方便特性，实现了电厂锅炉尾部烟气余热富裕时通过尾部烟气换热器内流动介质水将多余热量传递到混凝土储热单元内、电厂调峰需要热量时通过储能模块内流动介质水将热量再次传递到低压加热器内、电厂烟气需要消白时通过储能模块内流动介质水将热量传递到烟气效白换热器内，解决了火力发电厂余热无法储存且利用到烟气消白、电厂调峰中的问题。
附图说明
12.图1为本实用新型的系统详图；
13.图2为本实用新型的系统示意图。
14.图中：1、锅炉；2、混凝土储热单元；3、烟气换热器；4、烟气消白换热器；5、低压加热器；6、凝汽器；7、除氧器；8、高压加热器；9、高压缸；10、中低压缸；11、发电机；12、烟囱。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
16.请参阅图1
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2，一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，包括锅炉1和混凝土储热单元2，提供混凝土储热，锅炉1的尾部连接有烟气换热器3和烟气消白换热器4，提供尾部烟气换热以及烟气消白换热作业，锅炉1的一侧连接有汽轮机，将蒸汽热能转化为机械功，汽轮机为汽轮机机组一部分，汽轮机机组内设置有低压加热器5，利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，抽至加热器内加热给水，提高水的温度，混凝土储热单元2设置在锅炉1的一侧，提供储热作业，锅炉1与混凝土储热单元2之间通过介质管路连接，实现相应的连通，烟气换热器3、烟气消白换热器4和低压加热器5均通过介质管路与混凝土储热单元2连接，实现三路供热作业。
17.锅炉1、烟气换热器3和烟气消白换热器4之间串联有烟管，烟管端连接有烟囱12，实现烟气的排出，汽轮机机组内设置有高压缸9和中低压缸10，为汽轮机的重要组成部分，且高压缸9直接通过介质管路与锅炉1连接，中低压缸10的一侧连接有发电机11，实现对应的发电作业，中低压缸10直接通过介质管路与低压加热器5连接，实现相应的热量传递，汽轮机机组内设置有凝汽器6，可以将汽轮机排汽冷凝成水，且凝汽器6连接在汽轮机与低压加热器5之间，汽轮机机组内设置有高压加热器8，可以利用汽轮机的部分抽气对给水进行加热，且高压加热器8直接通过介质管路与锅炉1连接，低压加热器5与高压加热器8之间连接有除氧器7，实现相应的除氧，减少附属设备的腐蚀。
18.本实用新型在使用时，在锅炉1正常高负荷运行时，将锅炉1尾部烟道余热传递到混凝土储热单元2中，在机组需要调峰时将储存在混凝土中热量释放到机组低压加热器5给水中，从而减少蒸汽抽气量，使机组达到调峰的目的；另机组在夏季时将多余烟气余热热量储存起来，在冬季可用来加热冷烟气，从而实现烟气消白保护环境的目的。
19.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，包括锅炉（1）和混凝土储热单元（2），其特征在于：所述锅炉（1）的尾部连接有烟气换热器（3）和烟气消白换热器（4），所述锅炉（1）的一侧连接有汽轮机，所述汽轮机为汽轮机机组一部分，所述汽轮机机组内设置有低压加热器（5），所述混凝土储热单元（2）设置在锅炉（1）的一侧，所述锅炉（1）与混凝土储热单元（2）之间通过介质管路连接，所述烟气换热器（3）、烟气消白换热器（4）和低压加热器（5）均通过介质管路与混凝土储热单元（2）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，其特征在于：所述锅炉（1）、烟气换热器（3）和烟气消白换热器（4）之间串联有烟管，所述烟管端连接有烟囱（12）。3.根据权利要求1所述的一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，其特征在于：所述汽轮机机组内设置有高压缸（9）和中低压缸（10），且高压缸（9）直接通过介质管路与锅炉（1）连接，所述中低压缸（10）的一侧连接有发电机（11），所述中低压缸（10）直接通过介质管路与低压加热器（5）连接。4.根据权利要求1所述的一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，其特征在于：所述汽轮机机组内设置有凝汽器（6），且凝汽器（6）连接在汽轮机与低压加热器（5）之间。5.根据权利要求1所述的一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，其特征在于：所述汽轮机机组内设置有高压加热器（8），且高压加热器（8）直接通过介质管路与锅炉（1）连接，所述低压加热器（5）与高压加热器（8）之间连接有除氧器（7）。

技术总结
本实用新型公开了一种基于混凝土储热的火电余热利用与烟气消白系统，包括锅炉和混凝土储热单元，所述锅炉的尾部连接有烟气换热器和烟气消白换热器，所述锅炉的一侧连接有汽轮机，所述汽轮机机组内设置有低压加热器，所述混凝土储热单元设置在锅炉的一侧，所述锅炉与混凝土储热单元之间通过介质管路连接，所述烟气换热器、烟气消白换热器和低压加热器均通过介质管路与混凝土储热单元连接。本实用新型利用混凝土储热介质储能密度高、储热规模大、导热系数高、获取运输方便特性，以混凝土为储热介质，通过水管路系统将混凝土储能模块与电厂低压加热器、尾部烟气换热器、烟气消白换热器串联，实现了火力发电厂余热的储存与利用。实现了火力发电厂余热的储存与利用。实现了火力发电厂余热的储存与利用。


技术研发人员：辛斌斌 韩淑媛 纪祥 王世安
受保护的技术使用者：济南山源环保科技有限公司
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2021/11/15