本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用煙氣余熱通過(guò)熔鹽電池發(fā)電的熱能利用方法及其裝置，采用熔鹽電解質(zhì)作為受熱載體，通過(guò)熔鹽循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)，將具有回流溫度t回流的熔鹽電解質(zhì)通過(guò)熔鹽輸送管道，打入安裝在煙氣管道中的熱交換器收集煙氣熱量，當(dāng)熔鹽電解質(zhì)溫度t達(dá)到（接近）煙氣溫度t煙氣后，熔鹽電解質(zhì)被輸入至熔鹽電池組，將熱能轉(zhuǎn)換成電能，當(dāng)溫度降至t回流后，再將熔鹽電解質(zhì)打入熱交換器中，實(shí)現(xiàn)熱-電能量轉(zhuǎn)換。能量利用率可達(dá)到30%以上，總能量利用不受限制，不受地域和季節(jié)變化影響，使工業(yè)生產(chǎn)的余熱能得到較高效率的回收利用，更好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排的目標(biāo)。該項(xiàng)基于熔鹽電池的余熱利用技術(shù)適用于大型工業(yè)爐窯煙氣。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及基于熔鹽電池的余熱利用
，具體涉及一種利用煙氣余熱通過(guò)熔鹽電池發(fā)電的熱能利用方法及其裝置。
技術(shù)介紹
有效利用高能耗企業(yè)的余熱是近年來(lái)世界各國(guó)和各行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要方法，但是部分企業(yè)產(chǎn)生的余熱中，由于攜帶余熱的介質(zhì)(如煙氣等)溫度不高(約100-150°C)，傳統(tǒng)的技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效利用，獲取的能量利用率僅為10%以下，另一些余熱雖然溫度較高，但由于熱量采集過(guò)程存在安全性等問(wèn)題(如:電解槽、高爐等)而無(wú)法利用，如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)的余熱高效利用已成為工業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。現(xiàn)有的煙氣余熱利用大多為兩種: 1.利用煙氣余熱加熱熱水或其他介質(zhì)，將熱水用于采暖或洗浴，該方式能提高被吸收的熱能的利用率，但是該種余熱利用屬于低端利用方式，能量利用范圍有限，受地域和季節(jié)影響較大，僅僅在北方冬季有推廣價(jià)值，且總能量利用有限。2.利用低沸點(diǎn)物質(zhì)(如氟利昂等)作為熱媒，利用卡路里循環(huán)，推動(dòng)動(dòng)力機(jī)械做功發(fā)電，該方式目前熱能利用率不到熱媒吸收熱能的10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于余熱所帶走的能量，該方式雖然產(chǎn)生了高品位能源，但是熱能利用率太低。因此，現(xiàn)有技術(shù)依然不夠理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種能高效利用煙氣余熱熱能的方法及裝備，將煙氣所攜帶的余熱通過(guò)熱交換器被熔鹽電解質(zhì)吸收，通過(guò)管道輸送到熔鹽電池組中進(jìn)行熱-電轉(zhuǎn)換，熔鹽電池組將熔鹽電解質(zhì)攜帶的熱能轉(zhuǎn)換為高品位的電能，釋放能量的熔鹽電解質(zhì)溫度下降，并通過(guò)循環(huán)栗再次進(jìn)入到熱交換器中吸收煙氣余熱;轉(zhuǎn)換得到的電能通過(guò)電池管理系統(tǒng)輸出利用。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為: 基于熔鹽電池的余熱利用方法是這樣的:采用熔鹽電解質(zhì)作為受熱載體，在熔鹽循環(huán)栗的驅(qū)動(dòng)下，將具有回流溫度的熔鹽電解質(zhì)通過(guò)熔鹽輸送管道，打入安裝在煙氣管道中的熱交換器收集煙氣熱量，當(dāng)熔鹽電解質(zhì)溫度t達(dá)到(接近)煙氣溫度后，熔鹽電解質(zhì)被輸入至熔鹽電池組，將熱能轉(zhuǎn)換成電能，當(dāng)溫度降至后，再將熔鹽電解質(zhì)打入熱交換器中，如此反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)熱-電能量轉(zhuǎn)換。熔鹽電池組轉(zhuǎn)換的電能通過(guò)電池管理系統(tǒng)將電能輸出。其中，熔鹽電池是熱-電能量轉(zhuǎn)換的載體，熔鹽電解質(zhì)采用理論分解電壓較高、離子導(dǎo)電性好、較低的黏度、低熔點(diǎn)、低蒸發(fā)壓等的材料構(gòu)成(如:A1203+冰晶石等)，陰極采用液態(tài)金屬材料(如:鋁等)，陽(yáng)極采用能承受較高電流密度、耐高溫、抗腐蝕的金屬或者非金屬材料(如:特種炭素材料、惰性金屬等)，具有煙氣溫度t煙氣的熔鹽電解質(zhì)在電池組內(nèi)釋放熱量，通過(guò)陽(yáng)極和陰極產(chǎn)生直流電，降溫放電后的熔鹽電解質(zhì)在循環(huán)栗的作用下返回到換熱器中吸熱循環(huán)使用。其中，熱交換器按模塊成組，通過(guò)調(diào)整其組數(shù)配置實(shí)現(xiàn)在煙氣管道中流動(dòng)的熔鹽電解質(zhì)溫度t能從升溫到句防，且交叉安裝在煙氣管道中，避免給煙氣流動(dòng)帶來(lái)較大的阻力；另外，輸送管道和熱交換器制作材料采用抗Na、K、Li侵蝕和耐高溫的復(fù)合材料。其中，熔鹽電池組由多個(gè)超大容量熔鹽電池組成，按照特定的成組技術(shù)和結(jié)構(gòu)，組成5兆瓦以上的大容量熔鹽儲(chǔ)能電池組，具有良好的放大和成組特性，并通過(guò)電池管理系統(tǒng)向企業(yè)內(nèi)局域電網(wǎng)供電或者回饋給電網(wǎng)。利用煙氣余熱通過(guò)熔鹽電池發(fā)電的熱能利用裝置是這樣的:它包括熔鹽電池組，熔鹽電池組一端通過(guò)連接電纜與電池管理系統(tǒng)連接，另一端連接熔鹽循環(huán)栗，熔鹽循環(huán)栗連接煙氣管道中的熱交換器，熱交換器按模塊成組且交叉安裝在煙氣管道中；它還包括熔鹽輸送管道，熔鹽輸送管道的兩端分別連接熔鹽電池組和熱交換器，電池管理系統(tǒng)一端連接熔鹽電池組，另一端通過(guò)供電輸出對(duì)外供電。供電輸出設(shè)有循環(huán)栗供電線路對(duì)熔鹽循環(huán)栗進(jìn)行供電。熔鹽電池組由多個(gè)熔鹽電池組成，按照成組技術(shù)和結(jié)構(gòu)，組成5兆瓦以上的大容量熔鹽儲(chǔ)能電池組，并通過(guò)電池管理系統(tǒng)向企業(yè)內(nèi)局域電網(wǎng)供電或者回饋給電網(wǎng)。電池管理系統(tǒng)，具有可管理多個(gè)超大容量電池，能控制和協(xié)調(diào)多組電池的充放電，動(dòng)態(tài)分配每組電池負(fù)荷(實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡)，并具有濾波、整流、穩(wěn)壓或恒流、逆變、配電等功能。熱交換器在煙氣管道中設(shè)有臨時(shí)隔斷模塊，當(dāng)熱交換器出現(xiàn)故障時(shí)，利用臨時(shí)隔斷模塊將該熱交換器周圍煙氣隔斷以便將該熱交換器模塊取出更換。更換熱交換器模塊時(shí)，將熔鹽電解質(zhì)切換到旁通管道，不影響系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本專利技術(shù)通過(guò)利用熔鹽電解質(zhì)作為熱傳遞介質(zhì)和熱電轉(zhuǎn)換介質(zhì)，配以相應(yīng)輔助設(shè)施，將低品位能源轉(zhuǎn)換成高品位能源一一電能，同時(shí)采用熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)，簡(jiǎn)略掉機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和其他能量轉(zhuǎn)換，將能源利用大大提高，更高效的實(shí)現(xiàn)能量回收利用，更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。因此本專利技術(shù)有很好的推廣價(jià)值和使用價(jià)值。【附圖說(shuō)明】 圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-恪鹽循環(huán)栗，2-熔鹽輸送管道，3-煙氣管道，4-熱交換器，5-恪鹽電池組，6-電池管理系統(tǒng)，7-臨時(shí)隔斷模塊，8-連接電纜，9-供電輸出，10-循環(huán)栗供電線路。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，首先，本專利技術(shù)的裝置是這樣的，它主要包括煙氣管道3和熔鹽電池組5，以及設(shè)置在二者之間的熔鹽循環(huán)栗I。在煙氣管道3中設(shè)有多個(gè)串聯(lián)的熱交換器4，熱交換器4設(shè)有臨時(shí)隔斷模塊7。熔鹽循環(huán)栗I的一端連接熔鹽電池組5，另一端接入煙氣管道3中并與熱交換器4連接。熔鹽電池組5—端連接熔鹽循環(huán)栗I，另一端通過(guò)連接電纜8連接電池管理系統(tǒng)6，電池管理系統(tǒng)6通過(guò)供電輸出9對(duì)外供電，或者通過(guò)循環(huán)栗供電線路10對(duì)熔鹽循環(huán)栗I進(jìn)行回流供電。熔鹽電解質(zhì)通過(guò)熔鹽輸送管道2輸送，熔鹽輸送管道2—端連接煙氣管道3中的熱交換器4，另一端與熔鹽電池組5連接。熔鹽輸送管道2與熔鹽循環(huán)栗I分別連接在串聯(lián)而成的熱交換器4組件的不同兩端。它的余熱利用方法是采用熔鹽電解質(zhì)作為受熱載體，通過(guò)熔鹽循環(huán)栗I的驅(qū)動(dòng)，將具有回流溫度的熔鹽電解質(zhì)通過(guò)熔鹽輸送管道2，打入安裝在煙氣管道3中的熱交換器4收集煙氣當(dāng)前第1頁(yè)1 2 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用煙氣余熱通過(guò)熔鹽電池發(fā)電的熱能利用方法，其特征在于：它是采用熔鹽電解質(zhì)作為受熱載體，在熔鹽循環(huán)泵（1）的驅(qū)動(dòng)下，將具有回流溫度t回流的熔鹽電解質(zhì)通過(guò)熔鹽輸送管道（2），打入安裝在煙氣管道（3）中的熱交換器（4）收集煙氣熱量，當(dāng)熔鹽電解質(zhì)溫度t達(dá)到或接近煙氣溫度t煙氣后，熔鹽電解質(zhì)被輸入至熔鹽電池組（5），將熱能轉(zhuǎn)換成電能，當(dāng)溫度降至t回流后，再將熔鹽電解質(zhì)打入熱交換器（4）中，如此反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)熱?電能量轉(zhuǎn)換；熔鹽電池組（5）轉(zhuǎn)換的電能通過(guò)電池管理系統(tǒng)（6）將電能輸出，電池管理系統(tǒng)（6）通過(guò)連接電纜（8）與熔鹽電池組（5）相連接，電池管理系統(tǒng)（6）外接供電輸出（9），熔鹽循環(huán)泵（1）由供電輸出（9）供電，同時(shí)配有外部啟動(dòng)供電。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹斌，鄧翔，楊世勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：貴州;52
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