[发明专利]组合式储热单元

说明书

本发明公开了一种组合式储热单元，包括：一储热装置，其内并列设有两个独立的换热空间，每个换热空间的顶部均设有供气体通过的开口；一排灰通道，其设置于储热装置的底部，用于将两个换热空间连通，其中段的底部设有卸灰阀；其中，一个换热空间、排灰通道和另一个换热空间依次构成气体的流动通道，每个换热空间用于对气体储热或放热，排灰通道用于提供气体中灰尘的沉积空间，卸灰阀用于将沉积的灰尘排出。解决了现有储热设备主要适用于洁净气体、对于含尘烟气换热时无法排尘的问题。

【技术领域】

本发明属于储热设备技术领域，具体涉及一种组合式储热单元。

【背景技术】

现有的气体储热设备主要有蓄热式热风炉、电储热设备和联合循环燃气轮机(CCGT)电厂中的储热设备。

热风炉用于钢铁行业中，用来提高预燃空气温度，其顶部或侧部自带燃烧器，充热时使用煤气燃烧后的气体作为热源，较为洁净，直接将其储热部分用于含尘烟气中会发生堵塞的情况。

电储热产品充热时使用电加热棒直接加热空气，热源温度达1000℃，放热时通过气-水换热器产出热水温度不足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，且电储热产品也不适用于热源为含尘烟气的情况。

联合循环燃气轮机(CCGT)电厂中，增加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等场景下中使用。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种组合式储热单元，以解决现有储热设备对于含尘烟气换热时无法除尘的问题。

本发明采用以下技术方案：组合式储热单元，包括：

一储热装置，其内并列设有两个独立的换热空间，每个换热空间的顶部均设有供气体通过的开口；

一排灰通道，其设置于储热装置的底部，并将两个换热空间连通，其底部设有卸灰阀；

其中，一个换热空间、排灰通道和另一个换热空间依次构成气体的流动通道，每个换热空间用于对气体储热或放热，排灰通道用于提供气体中灰尘的沉积空间，并通过卸灰阀将灰尘排出。

进一步的，每个换热空间的顶部均连通设有均流器，均流器包括：

一气体通道，为空心腔体结构；

一均流台体结构，为与气体通道连通的上小下大的空心台体结构，其内部设有横纵交错的多个梯形隔板，隔板之间形成用于均流气体的气体流通通道。

进一步的，排灰通道包括由外向内依次间隔排列设置的三层弧形板，其中位于内部的两层弧形板的底部均匀设有多个排灰孔，位于最外侧的弧形板的底部向外凸出设有排灰槽，三层弧形板的顶部与储热装置的底部连通。

进一步的，排灰槽设置于最外侧弧形板的中间的底部，其延伸方向与弧形板的弦长方向垂直。

进一步的，储热装置内设置竖直隔板，以隔离出两个独立的换热空间。

进一步的，储热装置内的储热体为堆积黏土砖储热体、格子砖储热体、棒束式储热体、平板式储热体、管壳式储热体其中的一种或者数种组合。

本发明采用的第二种技术方案是，组合式储热单元的使用方法，其使用方法为：