[發明專利]一種預焙陽極生產用余熱回收系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202010921416.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112066729B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 黃其榮;任行強;孫良盛;程云鶴;袁征
• 申請（專利權）人: 赤壁長城炭素制品有限公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D17/00;B01D50/40;B01D53/04;F22D1/50;F22D11/06
• 代理公司: 武漢智慧恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42232
• 代理人: 張熔舟

1.一種預焙陽極生產用余熱回收系統，包括罐式煅燒爐(1)，其特征在于：所述罐式煅燒爐(1)一側的下方設置有煙塵分離器(2)，所述罐式煅燒爐(1)與煙塵分離器(2)之間密封固定有煅燒爐出氣管(12)，且煅燒爐出氣管(12)的一端固定安裝有氣泵(16)，所述煅燒爐出氣管(12)的一端沿煙塵分離器(2)上端的切線方向延伸至煙塵分離器(2)內部，所述煙塵分離器(2)的下方設置有集塵斗(17)，且集塵斗(17)與煙塵分離器(2)相連通，所述煙塵分離器(2)一側的上方設置有煙氣換熱管道(3)，所述煙氣換熱管道(3)的上端焊接固定有蒸汽鍋爐(4)，所述煙氣換熱管道(3)的內部安裝有換熱片(15)，且換熱片(15)的上端延伸至蒸汽鍋爐(4)的內部，所述蒸汽鍋爐(4)上端的一側安裝有過熱箱(5)，所述過熱箱(5)的一側設置有汽輪機(6)，且過熱箱(5)與汽輪機(6)通過管道密封固定，所述汽輪機(6)的輸出端安裝有發電機(7)，所述發電機(7)的下方設置有儲水箱(9)，所述儲水箱(9)的一側安裝有除氧器(10)，且除氧器(10)與儲水箱(9)通過管道密封固定，所述儲水箱(9)的另一側設置有凈化塔(11)，所述凈化塔(11)與煙氣換熱管道(3)之間密封固定有煙氣出管(14)，且煙氣出管(14)的一端延伸至凈化塔(11)的內部，所述凈化塔(11)內部的下方設置有凈化液(24)，所述凈化塔(11)的上方固定設置有集水盤(26)，所述集水盤(26)的下端安裝有霧化噴頭(27)，霧化噴頭(27)安裝有若干個，且霧化噴頭(27)依次分布，所述霧化噴頭(27)之間均設置有通孔(33)，且通孔(33)位于集水盤(26)的內部，所述凈化塔(11)上端的一側安裝有循環泵(29)，所述循環泵(29)的一端延伸至凈化塔(11)的內部，所述循環泵(29)的輸出端與集水盤(26)之間密封固定有循環管(28)，所述凈化塔(11)的上端設置有排氣管(21)，所述凈化塔(11)底部的中間位置處安裝有隔離網(25)，隔離網(25)安裝有兩個，且隔離網(25)與凈化塔(11)通過螺絲固定，所述凈化塔(11)內部的上端設置有凈化層(30)，所述凈化層(30)由活性炭顆粒(31)和石英砂(32)組成，所述活性炭顆粒(31)與石英砂(32)分別與凈化塔(11)通過卡槽固定。

2.根據權利要求1所述的一種預焙陽極生產用余熱回收系統，其特征在于：所述煙氣換熱管道(3)與煙塵分離器(2)之間密封固定有煙氣進管(13)，所述換熱片(15)呈S型結構分布于煙氣換熱管道(3)的內部，所述換熱片(15)與煙氣換熱管道(3)和蒸汽鍋爐(4)之間密封固定，所述蒸汽鍋爐(4)的另一端焊接固定有熱水出管(18)，所述熱水出管(18)的中間位置處安裝有閥門(19)。

3.根據權利要求1所述的一種預焙陽極生產用余熱回收系統，其特征在于：所述過熱箱(5)的下端與蒸汽鍋爐(4)通過管道密封固定，所述過熱箱(5)的內部設置有過熱器(22)，且過熱器(22)與過熱箱(5)焊接固定，所述過熱器(22)的上方設置有蒸汽管網(23)，且蒸汽管網(23)與過熱箱(5)通過卡槽固定。

4.根據權利要求1所述的一種預焙陽極生產用余熱回收系統，其特征在于：所述汽輪機(6)與儲水箱(9)之間設置有凝結器(8)，所述凝結器(8)的上端與汽輪機(6)之間密封固定有乏汽管(20)，所述凝結器(8)的下端與儲水箱(9)通過管道密封固定，所述除氧器(10)與蒸汽鍋爐(4)之間密封固定有進水管(34)。

5.于權利要求1-4任意一項所述預焙陽極生產用余熱回收系統的使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、預焙陽極煅燒過程中產生大量的高溫煙氣，含塵煙氣通過氣泵(16)以高速度由煅燒爐出氣管(12)沿煙塵分離器(2)切線方向進入煙塵分離器(2)時，氣流將由直線運動變成圓周運動，煙氣在旋轉過程中產生離心力，在密度差異下，將密度大于煙氣的塵粒甩向器壁，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，從而進入集塵斗，向上的旋流中大部分大顆粒煙塵得到分離，從而在高溫煙氣進入煙氣換熱管道(3)時，內部的大顆粒雜質較少，避免煙氣換熱管道(3)內部的阻塞；

步驟二、經過煙塵分離的高溫氣體進入煙氣換熱管道(3)時，由于換熱片(15)在煙氣換熱管道(3)的內部密集分布，能夠將高溫煙氣中熱量進行吸收，進而在熱傳導的作用下將熱量傳遞至上端，換熱片(15)的上端位于蒸汽鍋爐(4)內部，蒸汽鍋爐(4)的內部裝有水體，在換熱片(15)的作用下迅速升溫至沸騰，形成飽和蒸汽，飽和蒸汽隨后進入過熱箱(5)，過熱器(22)能夠將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，提高了蒸汽在汽輪機(6)中的做功能力，汽輪機(6)膨脹做功后，通過與發電機(7)相配合，產生電能，滿足預焙陽極生產設備的額外電力需求，乏汽通過乏汽管(20)輸送至凝結器(8)凝結成水后，匯入至儲水箱(9)內部進行儲存，之后在水泵的作用下將儲水箱(9)內部的凝結水輸送至除氧器(10)進行除氧，再由水泵輸送至蒸汽鍋爐(4)內部，形成整個系統的循環；

步驟三、需要使用熱水時，蒸汽鍋爐(4)的另一側設置有熱水出管(18)，通過接入水管打開閥門(19)，能夠對蒸汽鍋爐(4)內部的水體進行直接使用；

步驟四、通過打開氣泵，將經過換熱的煙氣輸送至凈化塔(11)內的凈化液(24)中，在與煙氣接觸的過程中，一方面能夠將煙氣中的顆粒物進行吸附，另一方面能夠對氣體中有害物質進行凈化，在密度差異下，經過與凈化液(24)接觸的氣體朝上方運動，通過開啟循環泵(29)，將凈化塔(11)內部的凈化液(24)進行抽取并加壓，通過循環管(28)輸送至集水盤(26)，凈化液(24)通過霧化噴頭(27)以霧化的狀態朝下方進行噴灑，霧化的凈化液(24)與微小雜塵接觸的同時，能夠提高整體的重量，形成下落，經過凈化的氣體的通過集水盤(26)之間的通孔(33)，進入至凈化層(30)，能進一步對氣體中的有害物質進行吸附；

步驟五、最后通過排氣管(21)進行排放。