[發(fā)明專利]石墨化爐煙道式余熱換熱裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810055027.5
• 申請(qǐng)日: 2008-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN101298963A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉自強(qiáng);趙彥忠;王建輝;劉偉;彭國輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北省能源研究所
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;F28D1/053;C01B31/04
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 董金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及余熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種石墨化爐煙道式余熱換熱裝置。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)生產(chǎn)石墨電極的石墨化爐常用的是艾奇遜爐。靠大電流對(duì)以石油焦為主要原料的碳棒進(jìn)行高溫石墨化，石墨化爐內(nèi)部溫度高達(dá)2000℃以上，石墨電極生產(chǎn)行業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)石墨電極的高溫石墨化過程中，耗能非常巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)一爐石墨電極，需消耗30-50萬度電，在高溫石墨化過程中，產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔庖约按罅康姆蹓m，煙氣溫度高達(dá)600℃-800℃，高溫?zé)煔庵刑N(yùn)含著大量的熱能，目前都是直接排放，不僅造成極大的能源浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)石墨電極生產(chǎn)行業(yè)存在的能源浪費(fèi)以及環(huán)境污染問題而設(shè)計(jì)的石墨化爐煙道式余熱換熱裝置。

本發(fā)明的整體技術(shù)構(gòu)思是：

石墨化爐煙道式余熱換熱裝置，包括煙氣收集系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、以及煙氣排放系統(tǒng)；

A、煙氣收集系統(tǒng)包括包覆于石墨化爐排氣口外側(cè)的集氣罩，集氣罩的排氣口連通換熱系統(tǒng)中煙道的進(jìn)氣入口；

B、換熱系統(tǒng)包括進(jìn)氣端與煙氣收集系統(tǒng)中集氣罩排氣口連通的煙道，煙道排氣端連通煙氣排放系統(tǒng)，煙道內(nèi)設(shè)置有換熱管，換熱管內(nèi)盛裝有液態(tài)工質(zhì)，換熱管的入口接高壓泵，換熱管的出口接能量轉(zhuǎn)換裝置；

C、煙氣排放系統(tǒng)包括煙囪、設(shè)置于換熱系統(tǒng)的煙道排氣端與煙囪之間的除塵裝置以及引風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明的具體技術(shù)措施有：

為便于對(duì)多臺(tái)石墨化爐所排放的煙氣進(jìn)行收集，集氣罩的排氣口在煙道上間隔分布，集氣罩可根據(jù)連接于一臺(tái)(可移動(dòng)式)或多臺(tái)(固定式)石墨化爐上，當(dāng)石墨化爐溫度升高到一定溫度時(shí)，將集氣罩移動(dòng)到石墨化爐上(可移動(dòng)式)或打開與煙道進(jìn)氣口之間的閥門(固定式)，當(dāng)石墨化爐溫度降低，可將集氣罩與煙道進(jìn)氣口連接處的閥門關(guān)掉，并將符合煙氣溫度要求的石墨化爐上的集氣罩與煙道進(jìn)氣口連接處的閥門打開繼續(xù)收集高溫?zé)煔狻?/p>

顯而易見的是，換熱管優(yōu)選的設(shè)置方案是在煙道徑向上間隔設(shè)置、并沿其軸向延伸；其中更為優(yōu)選的技術(shù)方案是換熱管在煙道徑向上等角度間隔設(shè)置、并沿其軸向延伸。

換熱管的出口經(jīng)集氣裝置、管道接能量轉(zhuǎn)換裝置。

能量轉(zhuǎn)換裝置包括但不局限于汽輪機(jī)、鍋爐或換熱裝置中的一種或其結(jié)合，其中換熱管內(nèi)的高壓水吸熱變?yōu)楦邷亍⒏邏赫羝M(jìn)入集汽裝置，通過管道進(jìn)入可進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，如果溫度、壓力達(dá)不到要求，則進(jìn)入工業(yè)鍋爐，與工業(yè)鍋爐中的高溫、高壓水混合后，進(jìn)一步加熱，然后入汽輪機(jī)發(fā)電，或者通過換熱器換熱生產(chǎn)低溫?zé)崴┤∨蛳丛∈褂谩?/p>

為保證更為良好的換熱效果，換熱管內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)的流動(dòng)方向優(yōu)選采用與煙道內(nèi)煙氣的流動(dòng)方向相反。

引風(fēng)機(jī)優(yōu)選設(shè)于除塵裝置的煙氣出口與煙囪之間。

換熱系統(tǒng)中的換熱結(jié)構(gòu)包括但不局限于采用換熱管、換熱板、換熱腔結(jié)構(gòu)等，均不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。

本發(fā)明所取得的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的技術(shù)進(jìn)步在于：

該裝置可廣泛配套應(yīng)用于石墨電極生產(chǎn)行業(yè)，作為其高溫?zé)煔庥酂釗Q熱利用裝置，可以節(jié)約能源10％左右，并且能有效減輕環(huán)境污染，達(dá)到余熱利用及節(jié)能減排的目的。

附圖說明

本發(fā)明的附圖有：

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1煙道排氣端，2煙囪，3引風(fēng)機(jī)，4除塵裝置，5高壓泵，6煙道，7煙氣收集口，8石墨化爐，9集氣罩，10集汽裝置，11管道，12換熱管。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)如圖示，其中，包括煙氣收集系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、以及煙氣排放系統(tǒng)；

A、煙氣收集系統(tǒng)包括包覆于石墨化爐8排氣口外側(cè)的集氣罩9，集氣罩9的排氣口連通換熱系統(tǒng)中煙道6的進(jìn)氣入口；

B、換熱系統(tǒng)包括進(jìn)氣端與煙氣收集系統(tǒng)中集氣罩9排氣口連通的煙道6，煙道排氣端1連通煙氣排放系統(tǒng)，煙道6內(nèi)設(shè)置有換熱管12，換熱管12內(nèi)盛裝有液態(tài)工質(zhì)，換熱管12的入口接高壓泵5，換熱管12的出口接能量轉(zhuǎn)換裝置；

C、煙氣排放系統(tǒng)包括煙囪2、設(shè)置于換熱系統(tǒng)的煙道排氣端1與煙囪2之間的除塵裝置4以及引風(fēng)機(jī)3。