[實(shí)用新型]炭素廠煅燒爐煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220750007.1
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN202993145U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張茂勇
• 申請（專利權(quán)）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(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于余熱鍋爐和工業(yè)余熱回收利用領(lǐng)域，特別涉及一種炭素廠煅燒爐煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器。

背景技術(shù)

炭素廠作為高耗能、高污染、高排放的工業(yè)部門，在為電解鋁提供陽極產(chǎn)品的同時，也存在大量各類余熱被白白浪費(fèi)掉的“三高”問題，其中煅燒爐為將石油焦進(jìn)行煅燒除去硫、揮發(fā)分等組分，成為煅后焦這一半成品，是經(jīng)過進(jìn)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(dá)到1200℃左右，通過出料口處的水套式換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)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(zhì)量符合下游生產(chǎn)工序的要求。其中煅后焦在水套式換熱器內(nèi)由冷卻循環(huán)水冷卻到所需溫度，而冷卻循環(huán)水由冷卻塔等降溫后循環(huán)使用。

傳統(tǒng)的用于冷卻煅后焦的水套式換熱器的結(jié)構(gòu)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(nèi)側(cè)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(huán)水回水B相連，冷卻循環(huán)水回水B經(jīng)由低溫段冷卻水進(jìn)水管11進(jìn)入換熱器，通過低溫段內(nèi)側(cè)水冷壁9被夾套式結(jié)構(gòu)圍成的內(nèi)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(huán)水進(jìn)口相連，必要時還可在高溫段水套式換熱器3a的下部設(shè)置高溫段冷卻水進(jìn)水管11a以提高高溫段循環(huán)水流量，上述冷卻水則通過高溫段內(nèi)側(cè)水冷壁5被夾套式結(jié)構(gòu)圍成的內(nèi)腔中的高溫煅后焦2加熱，進(jìn)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(jìn)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(xù)冷卻煅后焦。

但是，傳統(tǒng)的水套式冷卻方式實(shí)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(nèi)采用該余熱承擔(dān)廠區(qū)內(nèi)供暖、供生活熱水等回收部分余熱，但是考慮到廠區(qū)內(nèi)采暖面積及熱負(fù)荷有限、生活熱水所需加熱量更小，因此絕大多數(shù)熱能仍被白白排放掉，而且耗費(fèi)大量水資源及循環(huán)電力等。因此，傳統(tǒng)的單純冷卻方式已不符合節(jié)能節(jié)資、循環(huán)利用的社會可持續(xù)發(fā)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(shè)計(jì)方案及其結(jié)構(gòu)，以達(dá)到充分利用余熱資源、提高節(jié)能環(huán)保效益的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種炭素廠煅燒爐煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器，創(chuàng)造性地將煅后焦蘊(yùn)含的大量余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽這一高品位、可利用的高品位能源形式。

本實(shí)用新型的具體描述是：

炭素廠煅燒爐煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器，內(nèi)埋在連接于煅燒爐1下部出料口的出料管內(nèi)的高溫煅后焦2的物料內(nèi)部，由橫穿或斜傳高溫煅后焦2的物料內(nèi)部的內(nèi)埋換熱管束23和位于出料管兩側(cè)的聯(lián)箱24組成，內(nèi)埋換熱管束23的管內(nèi)為冷卻介質(zhì)，其中下部進(jìn)水口與凝結(jié)循環(huán)水回水F相連，凝結(jié)循環(huán)水回水F通過內(nèi)埋換熱管束23的管壁與緩慢下行的高溫煅后焦2換熱后，變?yōu)楦邷卣魵獠纳喜空羝隹谒统觯⑼ㄟ^蒸汽管14與作為集汽管的汽包15相連。

煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器還包括在所述的煅后焦出料段的下部連接一個低溫段水套式換熱器7，其中，由低溫段內(nèi)側(cè)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(huán)水回水B相連，冷卻循環(huán)水回水B通過低溫段內(nèi)側(cè)水冷壁9被低溫段水套式換熱器7圍成的內(nèi)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。

所述的內(nèi)埋換熱管束23的橫截面采用圓形或橢圓形結(jié)構(gòu)。

所述的聯(lián)箱24的橫截面采用圓形結(jié)構(gòu)。

低溫段水套式換熱器7的低溫段冷卻水出水E也可與煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器的高溫段凝結(jié)水回水管18相連通，此時低溫段水套式換熱器7的冷卻循環(huán)水回水B與凝結(jié)循環(huán)水回水F合二為一，即低溫段水套式換熱器7變?yōu)轭A(yù)熱段。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果：

本實(shí)用新型采用內(nèi)埋取熱式結(jié)構(gòu)，回收煅后焦中的大量余熱并制取較高能量品位的蒸汽，將原有被白白排放掉的物料余熱加以回收，可用于蒸汽發(fā)電、工業(yè)用汽和供暖等，提高炭素廠能源利用效率、實(shí)現(xiàn)減排節(jié)水效益，具有較高的經(jīng)濟(jì)社會效益和工程實(shí)用價值。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的用于冷卻煅后焦的水套式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所采用的炭素廠煅燒爐煅后焦內(nèi)埋取熱式余熱回收蒸汽發(fā)生器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1、2中各部件編號與名稱如下：