[发明专利]一种固体材料蓄热式换热器以及闪蒸系统

权利要求书

1. 一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述蓄热材料设置在壳体内，所述低温介质管束设置在壳体内，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔，第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温介质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温介质从低温介质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温介质出口排出；所述第一孔和第二孔为多排结构，两排第一孔之间设置一排第二孔，两排第二孔之间设置一排第一孔，第一孔和第二孔之间构成90°设置，同一排第一孔中的相邻两个孔的圆心之间的距离为L2，所述L2与第一孔直径D1之间的关系满足：1.5<L2/D1<2.7。

2.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述蓄热材料设置在壳体内，所述低温介质管束设置在壳体内，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔，第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温介质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温介质从低温介质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温介质出口排出；低温工质管束在垂直于烟气的流动方向上为并联结构，沿着烟气流动的方向上，低温工质管束的管径不断的减少。

3.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述蓄热材料设置在壳体内，所述低温介质管束设置在壳体内，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔，第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温介质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温介质从低温介质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温介质出口排出；沿着烟气的流动方向上设置多个隔板，将第一孔分为多个独立的通道；沿着壳体竖向的中线向壳体两侧，隔板之间的距离越来越小。

4.一种具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统，所述具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统包括蓄热换热器和闪蒸器，所述闪蒸器和蓄热换热器交替设置，烟气依次通过蓄热换热器和闪蒸器。

5.如权利要求4所述的闪蒸系统，所述闪蒸器为三级，蓄热换热器为两级，所述闪蒸器和蓄热器之间通过管路和阀门进行连接，来自余热发电系统的高温水自闪蒸器热水入口进入一级闪蒸器，扩容闪蒸后产生一定压力下的饱和蒸汽自闪蒸器蒸汽出口并入到余热发电系统；闪蒸器内温度降低的热水自闪蒸器热水出口排出；一级闪蒸器出口的热水进入一级蓄热器吸热升温，为第二次闪蒸存储热量；一级蓄热器出口热水进入第二级闪蒸器；在二级闪蒸器中高温水继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽，继续并入余热发电系统；二级闪蒸器中排出的热水进入二级蓄热器，吸热升温，为第三次闪蒸储蓄热量；自二级蓄热器排出的高温水进入三级闪蒸器，继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽，该蒸汽继续并入余热发电系统，为汽轮机补汽。

6.如权利要求4所述的闪蒸系统，通过设置中间管道将多级蓄热换热器中的烟气管道串联在一起，烟气从一级蓄热换热器中进行换热后，再进入下一级蓄热换热器进行换热。

7.如权利要求4所述的闪蒸系统，在第一级闪蒸器的热水入口上设置调节阀，用于调节进入参与换热的热水的流量，同时，在高温烟气出口1位置上设置温度传感器，用于测量换热器出口的烟气的温度；调节阀、温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制根据温度传感器测量的温度的大小，自动调节进入第一级闪蒸器的水的流量。