[實用新型]基于炭素廠煅燒爐煅后焦外貼熱管換熱的分布式余熱鍋爐

有效

• 申請號: 201220748976.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN202993141U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張茂勇
• 申請（專利權）人: 張茂勇
• 主分類號: F22B1/04
• 分類號: F22B1/04;F27D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于余熱鍋爐和工業余熱回收利用領域，特別涉及一種基于炭素廠煅燒爐煅后焦外貼熱管換熱的分布式余熱鍋爐。

背景技術

炭素廠作為高耗能、高污染、高排放的工業部門，在為電解鋁提供陽極產品的同時，也存在大量各類余熱被白白浪費掉的“三高”問題，其中煅燒爐為將石油焦進行煅燒除去硫、揮發分等組分，成為煅后焦這一半成品，是經過進一步焙燒制成炭素的主要原料之一。煅后焦在煅燒爐中的溫度達到1200℃左右，通過出料口處的水套式換熱器結構進行冷卻降溫，最終溫度降低到約100～200℃后送出，可大幅降低煅后焦被氧化的可能性，保證煅后焦質量符合下游生產工序的要求。其中煅后焦在水套式換熱器內由冷卻循環水冷卻到所需溫度，而冷卻循環水由冷卻塔等降溫后循環使用。

傳統的用于冷卻煅后焦的水套式換熱器的結構如圖1所示，該水套式換熱器可分為高溫段和低溫段兩部分，其中低溫段水套式換熱器7由低溫段內側水冷壁5與低溫段外殼壁8相互連接圍成，該低溫段水套式換熱器7的下部與冷卻循環水回水B相連，冷卻循環水回水B經由低溫段冷卻水進水管11進入換熱器，通過低溫段內側水冷壁9被夾套式結構圍成的內腔中的高溫煅后焦2加熱。低溫段水套式換熱器7的上部則通過連通管6與高溫段水套式換熱器3a的下部循環水進口相連，必要時還可在高溫段水套式換熱器3a的下部設置高溫段冷卻水進水管11a以提高高溫段循環水流量，上述冷卻水則通過高溫段內側水冷壁5被夾套式結構圍成的內腔中的高溫煅后焦2加熱，進而從上部冷卻水出口送出，冷卻水出水D則送往下游冷卻塔進行冷卻，冷卻水回水B及C則返回低溫段水套式換熱器7和高溫段水套式換熱器3a繼續冷卻煅后焦。

但是，傳統的水套式冷卻方式實際存在的問題是，大量低品位余熱被從冷卻塔白白排掉了而未加以回收利用，雖然在某些炭素廠內采用該余熱承擔廠區內供暖、供生活熱水等回收部分余熱，但是考慮到廠區內采暖面積及熱負荷有限、生活熱水所需加熱量更小，因此絕大多數熱能仍被白白排放掉，而且耗費大量水資源及循環電力等。因此，傳統的單純冷卻方式已不符合節能節資、循環利用的社會可持續發展要求。

因此，有必要探尋全新的煅后焦出料段冷卻方式和余熱回收綜合利用的設計方案及其結構，以達到充分利用余熱資源、提高節能環保效益的目的。

實用新型內容

本實用新型的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種基于炭素廠煅燒爐煅后焦外貼熱管換熱的分布式余熱鍋爐，創造性地將煅后焦蘊含的大量余熱轉化為蒸汽這一高品位、可利用的高品位能源形式。

本實用新型的具體描述是：基于炭素廠煅燒爐煅后焦外貼熱管換熱的分布式余熱鍋爐，其特征在于，所述的分布式余熱鍋爐由多個煅后焦出料段外部貼附式熱管余熱回收制蒸汽裝置通過鍋筒連接而成，其中每個煅后焦出料段外部貼附式熱管余熱回收制蒸汽裝置由一組或多組高溫型熱管組成，外繞貼附于在連接于煅燒爐1下部出料口的高溫煅后焦2的出料管的外部，由外部貼附式熱管管束23、第一聯箱19和/或第二聯箱20、熱管冷卻端22、制蒸汽的鍋筒21和連接管路組成，外部貼附式熱管管束23的管內為相變工質，其中第一聯箱19和/或第二聯箱20的下部進口與回液管18相連，回液管18內的液態工質通過外部貼附式熱管管束23的管壁和內側水冷壁5與緩慢下行的高溫煅后焦2換熱后，變為高溫氣態工質并從第一聯箱19的上部蒸汽出口送出，并通過供氣管14與設置于制蒸汽的鍋筒21處的熱管冷卻端22相連，鍋筒21下部給水口與凝結循環水回水H相連，上部出汽口送出蒸汽供汽G。

該裝置還包括在所述的煅后焦內埋取熱式余熱回收制蒸汽裝置的下部連接一個低溫段水套式換熱器7，其中，由低溫段內側水冷壁9與低溫段外殼壁8相互連接圍成低溫段水套式換熱器7，該低溫段水套式換熱器7的下部與冷卻循環水回水B相連，冷卻循環水回水B通過低溫段內側水冷壁9被低溫段水套式換熱器7圍成的內腔中的高溫煅后焦2加熱，低溫段水套式換熱器7的上部則與低溫段冷卻水出水管12相連。

所述的外部貼附式熱管管束23的橫截面采用圓形、橢圓形或扁管式結構。

所述的聯箱24的橫截面采用圓形結構。

所述的熱管冷卻端22采用內部換熱管束方式。

所述的熱管冷卻端22所采用的內部換熱管束的橫截面采用圓形或橢圓形結構。

所述的熱管冷卻端22采用外部貼附方式。

所述的熱管冷卻端22所采用的外部貼附方式的換熱管橫截面采用圓形、橢圓形或扁管式結構。

本實用新型的特點及有益效果：