一种高温烟气储热系统的制作方法

1.本发明涉及储能设备，具体涉及一种高温烟气储热系统。


背景技术：

2.在工业生产中，时常会伴随产生一些高温烟气，是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括 so2、co 、co2 碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。这部分高温烟气一般情况是经处理后直接排放，由于高温烟气中还伴随有高温热量，因此也经常将其进行二次利用。然而在一些实际应用中，高温烟气几乎是24小时不间断产生，而对于高温烟气的利用则不是24小时运行，这就造成了大量的热能浪费。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高温烟气储热系统，能够对高温烟气进行烟气分离，然后将高温气体压缩在保温罐内进行存储，从而实现高温烟气的存储。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高温烟气储热系统，包括与高温烟气排气管连接的烟气分离器，以及与所述烟气分离器的出气管连接的由多个空气压缩机组成的空气压缩矩阵，所述烟气分离器用于将高温烟气中气体与固体颗粒分离并输出净化后的高温烟气；净化后的高温烟气分多路输出，每一路连接一行空气压缩矩阵中的空气压缩机；所述空气压缩矩阵的输出端连接至一个高压保温罐，所述高压保温罐由高压保温胆和保温外腔室组成，所述高压保温胆位于保温外腔室内，经所述空气压缩矩阵压缩后的压缩高温烟气存储于所述高压保温胆内；所述烟气分离器的出气管引一分支管与所述保温外腔室连接，用于向保温外腔室内输送未压缩的高温烟气。
5.和传统将高温烟气直接进行回收二次使用相比，本方案克服了高温烟气不能每时每刻直接投入使用的问题，而是将高温烟气通过压缩矩阵进行快速压缩，避免压缩过程中的热量流失，然后进行压缩存储，当需要利用高温烟气加热时再将其放出，从而避免了热量的直接排放造成的浪费。
6.进一步的，所述烟气分离器内置分离筛，烟气分离器在所述分离筛前端底部开设滤渣出口用于排出从高温烟气中分离出的固体颗粒。该设计可实现高温烟气的初步净化，且采用分离筛的模式成本低，能够实现高温烟气中的固体颗粒和气体成分的快速分离。
7.进一步的，所述烟气分离器的出气管连接一个第一三通阀，所述第一三通阀的第一出口经由所述分支管与所述保温外腔室导通；第一三通阀第二出口通过多个第二三通阀与所述空气压缩矩阵中每一行的第一个空气压缩机连接，空气压缩矩阵中每一行最后一个空气压缩机经过多个第三三通阀与所述高
压保温胆导通。
8.进一步的，所述第一三通阀的第一出口流量不超过烟气分离器出气管总流量的15%。该设计是为了保证保温外腔室能保持恒温，从而提高高压保温胆的保温效果。
9.进一步的，所述高压保温胆设置有送气管，所述送气管上设置有安全阀。
10.进一步的，所述分支管与所述保温外腔室顶部导通，保温外腔室底部开始平压出口。该设计是为了满足高温烟气可以在保温外腔室内自上而下形成保温层，冷掉的高温烟气则从平压出口排除。
11.进一步的，所述空气压缩矩阵布置在一个保温箱内，所述保温箱内为真空。
12.进一步的，该系统中所用的管道均包裹一层绝热材料。
13.进一步的，每一行空气压缩矩阵中的空气压缩机数目不超过三台，且同一行的空气压缩机压缩功率依次递增，同一列的空气压缩机功率型号完全相同。
14.进一步的，所述保温外腔室内设置有温度传感器，所述第一三通阀设置有流量阀，所述温度传感器、流量阀以及所述安全阀与上位机连接，上位机根据保温外腔室内的温度控制所述第一三通阀的第一出口和第二出口之间的流量分配比例。
15.本发明的有益效果是：本方案通过将高温烟气进行压缩，然后存储在一个保温罐内，并利用一部分高温烟气维持温度，从而降低了热量的散失，使其可以在需要时进行使用，解决了目前高温烟气直接排放造成的浪费。
附图说明
16.图1为本发明系统组成示意图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
18.参考图1所示，一种高温烟气储热系统，包括与高温烟气排气管8连接的烟气分离器1，以及与烟气分离器1的出气管连接的由多个空气压缩机2组成的空气压缩矩阵，烟气分离器1用于将高温烟气中气体与固体颗粒分离并输出净化后的高温烟气；净化后的高温烟气分多路输出，每一路连接一行空气压缩矩阵中的空气压缩机2；空气压缩矩阵的输出端连接至一个高压保温罐3。其中，高压保温罐3由高压保温胆31和保温外腔室32组成，高压保温胆31采用不锈钢材料制成，也就是一个由不锈钢材料制成类似于保温瓶胆的结构作为高压保温胆31，高压保温胆31位于保温外腔室32内，经空气压缩矩阵压缩后的压缩高温烟气存储于高压保温胆31内；烟气分离器1的出气管引一分支管9与保温外腔室32连接，用于向保温外腔室32内输送未压缩的高温烟气。
19.可选的，参考图1所示，在本实施例中空气压缩矩阵是一个3行2列的矩阵，总共由六台空气压缩机2组成，从而实现三路压缩，为了实现更快的压缩，可以适当增加行数，但为了避免热量流失尽量控制在5行以下。可选的，一种高温烟气储热系统，每一行空气压缩矩阵中的空气压缩机2数目不超过三台，且同一行的空气压缩机2压缩功率依次递增，同一列的空气压缩机2功率型号完全相同。
20.进一步的，一种高温烟气储热系统，烟气分离器1内置分离筛，烟气分离器1在分离
筛前端底部开设滤渣出口7用于排出从高温烟气中分离出的固体颗粒。
21.可选的的，一种高温烟气储热系统，烟气分离器1的出气管连接一个第一三通阀5，第一三通阀5的第一出口经由分支管9与保温外腔室32导通；第一三通阀5第二出口通过多个第二三通阀51与空气压缩矩阵中每一行的第一个空气压缩机2连接，空气压缩矩阵中每一行最后一个空气压缩机2经过多个第三三通阀52与高压保温胆31导通。第一三通阀5的第一出口流量不超过烟气分离器1出气管总流量的15%。
22.可选的，一种高温烟气储热系统，高压保温胆31设置有送气管，送气管上设置有安全阀6。分支管9与保温外腔室32顶部导通，保温外腔室32底部开始平压出口33。空气压缩矩阵布置在一个保温箱4内，保温箱4内为真空。该系统中所用的管道均包裹一层绝热材料。
23.作为一种优选实施例，一种高温烟气储热系统，保温外腔室32内设置有温度传感器，第一三通阀5设置有流量阀，温度传感器、流量阀以及安全阀6与上位机连接，上位机根据保温外腔室32内的温度控制第一三通阀5的第一出口和第二出口之间的流量分配比例。
24.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种高温烟气储热系统，其特征在于，包括与高温烟气排气管（8）连接的烟气分离器（1），以及与所述烟气分离器（1）的出气管连接的由多个空气压缩机（2）组成的空气压缩矩阵，所述烟气分离器（1）用于将高温烟气中气体与固体颗粒分离并输出净化后的高温烟气；净化后的高温烟气分多路输出，每一路连接一行空气压缩矩阵中的空气压缩机（2）；所述空气压缩矩阵的输出端连接至一个高压保温罐（3），所述高压保温罐（3）由高压保温胆（31）和保温外腔室（32）组成，所述高压保温胆（31）位于保温外腔室（32）内，经所述空气压缩矩阵压缩后的压缩高温烟气存储于所述高压保温胆（31）内；所述烟气分离器（1）的出气管引一分支管（9）与所述保温外腔室（32）连接，用于向保温外腔室（32）内输送未压缩的高温烟气。2.根据权利要求1所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述烟气分离器（1）内置分离筛，烟气分离器（1）在所述分离筛前端底部开设滤渣出口（7）用于排出从高温烟气中分离出的固体颗粒。3.根据权利要求2所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述烟气分离器（1）的出气管连接一个第一三通阀（5），所述第一三通阀（5）的第一出口经由所述分支管（9）与所述保温外腔室（32）导通；第一三通阀（5）第二出口通过多个第二三通阀（51）与所述空气压缩矩阵中每一行的第一个空气压缩机（2）连接，空气压缩矩阵中每一行最后一个空气压缩机（2）经过多个第三三通阀（52）与所述高压保温胆（31）导通。4.根据权利要求3所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述第一三通阀（5）的第一出口流量不超过烟气分离器（1）出气管总流量的15%。5.根据权利要求4所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述高压保温胆（31）设置有送气管，所述送气管上设置有安全阀（6）。6.根据权利要求5所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述分支管（9）与所述保温外腔室（32）顶部导通，保温外腔室（32）底部开始平压出口（33）。7.根据权利要求6所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述空气压缩矩阵布置在一个保温箱（4）内，所述保温箱（4）内为真空。8.根据权利要求7所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，该系统中所用的管道均包裹一层绝热材料。9.根据权利要求8所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，每一行空气压缩矩阵中的空气压缩机（2）数目不超过三台，且同一行的空气压缩机（2）压缩功率依次递增，同一列的空气压缩机（2）功率型号完全相同。10.根据权利要求9所述的一种高温烟气储热系统，其特征在于，所述保温外腔室（32）内设置有温度传感器，所述第一三通阀（5）设置有流量阀，所述温度传感器、流量阀以及所述安全阀（6），与上位机连接，上位机根据保温外腔室（32）内的温度控制所述第一三通阀（5）的第一出口和第二出口之间的流量分配比例。

技术总结
本发明涉及一种高温烟气储热系统，包括与高温烟气排气管连接的烟气分离器，以及与所述烟气分离器的出气管连接的由多个空气压缩机组成的空气压缩矩阵，所述空气压缩矩阵的输出端连接至一个高压保温罐，所述高压保温罐由高压保温胆和保温外腔室组成，所述高压保温胆位于保温外腔室内，经所述空气压缩矩阵压缩后的压缩高温烟气存储于所述高压保温胆内；所述烟气分离器的出气管引一分支管与所述保温外腔室连接，用于向保温外腔室内输送未压缩的高温烟气，本发明能够对高温烟气进行烟气分离，然后将高温气体压缩在保温罐内进行存储，从而实现高温烟气的存储。现高温烟气的存储。现高温烟气的存储。


技术研发人员：张晨阳 胡健 任育杰
受保护的技术使用者：中节能国机联合电力（宁夏）有限公司
技术研发日：2020.08.05
技术公布日：2022/2/24