本发明属于电站锅炉和工业锅炉技术领域，具体属于一种锅炉尾部烟气加热的储能装置及其运转方法。
背景技术：
城市工业园区的发展导致了蒸汽或热量需求的增加，而目前社会与政府广泛提倡采用清洁能源，限制燃煤机组和工业锅炉建设，工业园区和居民用户的供热机组或供热负荷存在总量不足现象。此外，冬季供热期间，居民用户白天对热负荷需求较少，夜间对热负荷需求较大；多数工业园区供热也具有周期性变化，白天对供热的负荷需求较大，夜间负荷下降，这就造成了白天供热不能满足需求。
对已有锅炉容量进行中增容改造，能够解决供热需求矛盾，但是需要进行环评的申报工作，周期长；并且增容改造工作量大，改造技术难度较大、改造成本较高。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是解决现有技术中应用在不同地方的锅炉的供热需求矛盾问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，包括第一加热器，所述第一加热器连接有锅炉尾部烟道，所述第一加热器内通有第一换热介质，所述第一加热器内的第一换热介质与锅炉尾部烟道内的烟气进行换热升温，所述第一加热器的出口连接介质热罐的入口，所述介质热罐用于存储换热升温的第一换热介质，所述介质热罐的出口连接有第二加热器，所述介质热罐连接至所述第二加热器的管道上设置有第一调节阀，所述第二加热器内换热升温的第一换热介质与热网中的第二换热介质进行换热，第二换热介质吸热后进入热网。
进一步的，所述第一换热介质包括导热油，所述第二换热介质包括工艺水。
进一步的，所述第二加热器的出口连接有介质冷罐的入口，所述介质冷罐的出口连接至所述第一加热器的入口，所述介质冷罐连接至所述第一加热器的管道上设置有第二调节阀，所述介质冷罐用于储存与第二换热介质换热后降温的第一换热介质并传输降温后的第一换热介质至第一加热器内进行重新吸热；所述介质冷罐的外部包覆有硅酸铝保温材料。
进一步的，所述第一调节阀和第二加热器之间的管道上设置有第一高压泵，所述第二调节阀与第一加热器之间的管道上设置有第二高压泵。
进一步的，所述第一高压泵与第二加热器之间的管道上依次设置有第一流量计、第一温度测量装置和第一压力测量装置，所述第二高压泵与第一加热器之间的管道上依次设置有第二流量计、第二温度测量装置和第二压力测量装置。
进一步的，所述锅炉尾部烟道内设置有省煤器，所述省煤器的前烟道设置有高温烟气出口，所述省煤器的后烟道设置有低温烟气入口，所述高温烟气出口连接第一加热器的烟气入口，所述高温烟气出口与第一加热器连接的管道上设置有第三调节阀，所述第一加热器的烟气出口连接锅炉尾部烟道的低温烟气入口，所述第一加热器还用于将降温后的烟气返投入锅炉尾部烟道内。
进一步的，所述第一换热介质经过的管道、烟气经过的管道以及所述介质热罐均包覆有硅酸铝保温材料。
进一步的，所述第一加热器内与烟气接触的管道内壁涂有耐磨涂料，所述第一加热器内与第一介质接触的管道内壁涂有耐腐蚀涂料。
本发明还提供一种锅炉尾部烟气加热的储能装置的运转方法，当储能装置进行储热时，打开第三调节阀，关闭第一调节阀和第一高压泵，打开第二调节阀和第二高压泵，所述第二高压泵引出介质冷罐内降温的第一换热介质至第一加热器内，所述锅炉尾部烟道内的烟气进入第一加热器与降温的第一换热介质进行换热，加热导热油，换热降温的烟气从低温烟气入口进入锅炉尾部烟道内，换热升温的第一换热介质进入介质热罐内进行储存；
当储能装置进行放热时，关闭第三调节阀，打开第一调节阀和第一高压泵，关闭第二调节阀和第二高压泵，第一高压泵引出介质热罐内升温后的第一换热介质至第二加热器，所述热网中的第二换热介质吸收所述第二加热器内升温的第一换热介质的热量后进入热网供给外界热用户，被吸热降温的第一换热介质进入介质冷罐内进行储存。
本发明与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
本发明设置有介质热罐与热网连接，当热网需求热量小于锅炉产生热量或热网不需要热量时，介质热罐减少排出高温第一换热介质或不排出高温的第一换热介质，对第一加热器传输的高温第一换热介质进行储存，当热网需求热量增加时，介质热罐连通第二加热器，热网中的第二换热介质与第二加热器内的高温第一换热介质进行换热，吸收第一换热介质热量的第二换热介质输入热网中供给外界热用户，介质热罐的设置能够在热网需求热量降低或不需要热量时将锅炉产生的多余热量进行储存，在热网需要热量或供热高峰期间，介质热罐释放高温第一换热介质至第二加热器，与热网中的第二换热介质进行换热，增加热网的供热量，本装置适用于热网的多种供热需求，提高了锅炉调峰能力，本装置适用范围广，对锅炉本体改造较小，改造成本低，实施工期短，整个装置结构简单灵活，易于实现工业化。
进一步的，本装置在第一加热器的出口连接有介质冷罐，储存换热降温后的第一换热介质，当储能装置进行蓄热或在锅炉产热低谷期间主动增加锅炉产热，向第一加热器内投入降温后的第一换热介质，将锅炉多余热量与降温后的第一换热介质进行换热，在保证锅炉运行状态的同时，利用锅炉多余热量与第一换热介质完成换热，及时存储锅炉多余热量，也保证了整个装置满足热网多种供热需求，同时本装置中锅炉与第一加热器之间设置有第三调节阀，在锅炉产热低谷期主动增加锅炉产热或者储能装置需要进行储热时，打开第三调节阀，储热完成及时关闭第三调节阀，节约锅炉热量资源的同时利用了锅炉产生的多余热量与第一换热介质进行换热，能源利用率高，避免了能源的浪费，经济效益更高。
进一步的，本装置中第一换热介质经过的管道和烟气经过的管道以及介质热罐和介质冷罐均包覆有硅酸铝保温材料，降低了第一换热介质和烟气的热量散失；保证了第一换热介质和烟气的换热效果；同时，本装置中的第一加热器在烟气侧内壁涂有耐磨涂料，防止烟气磨损，第一换热介质侧涂有耐腐蚀涂料，防止第一换热介质腐蚀，本装置的使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图中：1-锅炉尾部烟道，2-省煤器，3-第三调节阀，4-第一加热器，5-介质热罐，6-第一调节阀，7-第一高压泵，71-第一流量计，72-第一温度测量装置，73-第一压力测量装置，8-第二加热器，9-介质冷罐，10-第二调节阀，11-第二高压泵，111-第二流量计，112-第二温度测量装置，113-第二压力测量装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，包括第一加热器4，第一加热器4连接有锅炉尾部烟道1，所述第一加热器4用于接收锅炉尾部烟道1内的烟气与第一换热介质进行换热，加热第一换热介质，所述第一加热器4的出口连接介质热罐5的高温第一换热介质入口，所述介质热罐5用于存储第一加热器4输送的换热升温的第一换热介质，所述介质热罐5的高温第一换热介质出口连接有第二加热器8，所述介质热罐5连接至所述第二加热器8的管道上设置有第一调节阀6，所述第二加热器8内的高温第一换热介质与热网中的第二换热介质进行换热，第二换热介质吸热后进入热网；
在本实施例的优选实施例中，第一换热介质优选为导热油。
在本实施例中，第二加热器8的第一换热介质出口连接有介质冷罐9的入口，介质冷罐9的出口连接至第一加热器4的入口，介质冷罐9连接第一加热器4之间的管道上设置有第二调节阀10，介质冷罐9用于储存与第二换热介质换热后降温的第一换热介质并传输降温后的第一换热介质至第一加热器4内进行重新吸热；
在本实施例中，第一调节阀6和第二加热器8之间的管道上设置有第一高压泵7，第一高压泵7引出介质热罐5内升温的第一换热介质，第二调节阀10和第一加热器4之间的管道上设置有第二高压泵11，第二高压泵11引出介质冷罐9内降温的第一换热介质；
具体的，第一加热器的第一换热介质出口连接介质热罐的入口，在第一加热器内换热升温的第一换热介质进入介质热罐，进行储存，介质热罐的出口通过第一调节阀与第一高压泵的入口连通，第一高压泵的出口与第二加热器的第一换热介质入口连通，第一高压泵引出介质热罐内的高温第一换热介质至第二加热器，第二加热器内高温第一换热介质与热网中的第二换热介质进行换热，第二换热介质吸热后进入热网，优选的，第二换热介质为工艺水，工艺水从第一换热介质吸热后并入热网供给外界热用户，介质冷罐的出口通过第二调节阀与第二高压泵的入口连接，第二高压泵的出口连接第一加热器的第一换热介质入口，通过第二高压泵将介质冷罐内的低温第一换热介质送入第一加热器内，锅炉内的高温烟气与低温第一换热介质进在第一加热器内进行换热，高温烟气将热量传递至低温第一换热介质，通过第二调节阀调节进入第二高压泵的流量，进而调节第二加热器内的第一换热介质流量。
在本实施例中，锅炉尾部烟道内设置有省煤器，省煤器的前烟道设置高温烟气出口，省煤器的后烟道设置低温烟气入口，高温烟气出口通过第三调节阀连接第一加热器的烟气入口，第三调节阀用于调节进入第一加热器内的烟气流量，第一加热器的烟气出口连接锅炉尾部烟道的低温烟气入口，在第一加热器内换热完成后的高品位烟气换热为低品位烟气，进入省煤器的后烟道，并入尾部烟道内的原锅炉烟气系统内。
在本实施例的优选实施例中，第一高压泵与第二加热器之间的管道上依次设置有第一流量计、第一温度测量装置和第一压力测量装置，第二高压泵与第一加热器之间的管道上依次设置有第二流量计、第二温度测量装置和第二压力测量装置，用于测量监测整个系统的运行情况。
优选的，本装置中的第一换热介质所经管道和烟气所经管道以及介质热罐和介质冷罐的外部均包覆有硅酸铝保温材料，减少热量损失。
优选的，第一加热器选用锅炉材质制造，包括20g，sa210c，15crmog等材质，第一加热器的烟气侧内壁涂有耐磨涂料，防止烟气磨损设备，第一加热器的导热油侧涂有耐腐蚀涂料，防止第一换热介质腐蚀设备。
使用本装置时的具体步骤如下：当储能装置进行储热或者在锅炉产生热量低谷期间主动提高锅炉出力，打开第三调节阀，关闭第一调节阀和第一高压泵，打开第二调节阀和第二高压泵，所述第二高压泵引出介质冷罐内降温的第一换热介质至第一加热器内，所述锅炉尾部烟道内的烟气进入第一加热器与降温的第一换热介质进行换热，加热第一换热介质，换热降温的烟气从低温烟气入口进入锅炉尾部烟道内，换热升温的第一换热介质进入介质热罐内进行储存；
当储能装置进行放热时，关闭第三调节阀，打开第一调节阀和第一高压泵，关闭第二调节阀和第二高压泵，第一高压泵引出介质热罐内的升温第一换热介质至第二加热器，所述热网中的第二换热介质吸收所述第二加热器内高温第一换热介质的热量后并进入热网供给外界热用户，被吸热降温的第一换热介质进入介质冷罐内进行储存，当储能装置进行蓄热或锅炉产生热量低谷期主动提高锅炉出力将第二调节阀和第二高压泵打开，进行储能装置蓄热功能。
具体的，根据实际使用情况，对介质热罐或介质冷罐进行扩容或缩减，更好的适应热网需要热量。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本实用新的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
1.一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，包括第一加热器(4)，所述第一加热器(4)连接有锅炉尾部烟道(1)，所述第一加热器(4)内通有第一换热介质，所述第一加热器(4)内的第一换热介质与锅炉尾部烟道(1)内的烟气进行换热升温，所述第一加热器(4)的出口连接介质热罐(5)的入口，所述介质热罐(5)用于存储换热升温的第一换热介质，所述介质热罐(5)的出口连接有第二加热器(8)，所述介质热罐(5)连接至所述第二加热器(8)的管道上设置有第一调节阀(6)，所述第二加热器(8)内换热升温的第一换热介质与热网中的第二换热介质进行换热，第二换热介质吸热后进入热网。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第一换热介质包括导热油，所述第二换热介质包括工艺水。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第二加热器(8)的出口连接有介质冷罐(9)的入口，所述介质冷罐(9)的出口连接至所述第一加热器(4)的入口，所述介质冷罐(9)连接至所述第一加热器(4)的管道上设置有第二调节阀(10)，所述介质冷罐(9)用于储存与第二换热介质换热后降温的第一换热介质并传输降温后的第一换热介质至第一加热器(4)内进行重新吸热。
4.根据权利要求3所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述介质冷罐(9)的外部包覆有硅酸铝保温材料。
5.根据权利要求3所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第一调节阀(6)和第二加热器(8)之间的管道上设置有第一高压泵(7)，所述第二调节阀(10)与第一加热器(4)之间的管道上设置有第二高压泵(11)。
6.根据权利要求5所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第一高压泵(7)与第二加热器(8)之间的管道上依次设置有第一流量计(71)、第一温度测量装置(72)和第一压力测量装置(73)，所述第二高压泵(11)与第一加热器(4)之间的管道上依次设置有第二流量计(111)、第二温度测量装置(112)和第二压力测量装置(113)。
7.根据权利要求1所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述锅炉尾部烟道(1)内设置有省煤器(2)，所述省煤器(2)的前烟道设置有高温烟气出口，所述省煤器(2)的后烟道设置有低温烟气入口，所述高温烟气出口连接第一加热器(4)的烟气入口，所述高温烟气出口与第一加热器(4)连接的管道上设置有第三调节阀(3)，所述第一加热器(4)的烟气出口连接锅炉尾部烟道(1)的低温烟气入口，所述第一加热器(4)还用于将降温后的烟气返投入锅炉尾部烟道(1)内。
8.根据权利要求3所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第一换热介质经过的管道、烟气经过的管道以及所述介质热罐(5)均包覆有硅酸铝保温材料。
9.根据权利要求1所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置，其特征在于，所述第一加热器(4)内与烟气接触的管道内壁涂有耐磨涂料，所述第一加热器(4)内与第一介质接触的管道内壁涂有耐腐蚀涂料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种锅炉尾部烟气加热的储能装置的运转方法，其特征在于，当储能装置进行储热时，打开第三调节阀(3)，关闭第一调节阀(6)和第一高压泵(7)，打开第二调节阀(10)和第二高压泵(11)，所述第二高压泵(11)引出介质冷罐(9)内降温的第一换热介质至第一加热器(4)内，所述锅炉尾部烟道(1)内的烟气进入第一加热器(4)与降温的第一换热介质进行换热，加热导热油，换热降温的烟气从低温烟气入口进入锅炉尾部烟道(1)内，换热升温的第一换热介质进入介质热罐(5)内进行储存；
当储能装置进行放热时，关闭第三调节阀(3)，打开第一调节阀(6)和第一高压泵(7)，关闭第二调节阀(10)和第二高压泵(11)，第一高压泵(7)引出介质热罐(5)内升温后的第一换热介质至第二加热器(8)，所述热网中的第二换热介质吸收所述第二加热器(8)内升温的第一换热介质的热量后进入热网供给外界热用户，被吸热降温的第一换热介质进入介质冷罐(9)内进行储存。
技术总结