石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置的製作方法

2023-09-20 04:04:25 2

專利名稱：石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及餘熱利用技術領域，特別是指一種石墨化爐煙道式餘熱換熱 裝置。
背景技術：
目前，國內生產石墨電極的石墨化爐常用的是艾奇遜爐。靠大電流對以
石油焦為主要原料的碳棒進行高溫石墨化，石墨化爐內部溫度高達200(TC以 上，石墨電極生產行業是高能耗產業，在生產石墨電極的高溫石墨化過程中， 耗能非常巨大，據統計，生產一爐石墨電極，需消耗30-50萬度電，在高溫 石墨化過程中，產生大量的高溫煙氣以及大量的粉塵，煙氣溫度高達60(TC — 800°C,高溫煙氣中蘊含著大量的熱能，目前都是直接排放，不僅造成極大的 能源浪費，而且汙染環境。

發明內容
本發明的目的是針對石墨電極生產行業存在的能源浪費以及環境汙染問 題而設計的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置。 本發明的整體技術構思是
石墨化爐煙道式佘熱換熱裝置，包括煙氣收集系統、換熱系統、以及煙 氣排放系統；
A、 煙氣收集系統包括包覆於石墨化爐S排氣口外側的集氣罩9，集氣罩 9的排氣口連通換熱系統中煙道6的進氣入口；
B、 換熱系統包括與進氣端與煙氣收集系統中集氣罩9排氣口連通的煙道 6,煙道排氣端1連通煙氣排放系統，煙道6內設置有換熱管12,換熱管12 內盛裝有液態工質，換熱管12的入口接高壓泵5，換熱管12的出口接能量轉 換裝置；
C、 煙氣排放系統包括煙囪2、設置於換熱系統的煙道排氣端1與煙齒2 之間的除塵裝置4以及引風機3。本發明的具體技術措施有
為便於對多臺石墨化爐8所排放的煙氣進行收集，集氣罩9的排氣口在 煙道6上間隔分布，集氣罩9可根據連接於一臺(可移動式)或多臺(固定 式)石墨化爐8上，當石墨化爐8溫度升高到一定溫度時，將集氣罩9移動 到石墨化爐8上(可移動式)或打開與煙道6進氣口之間的閥門(固定式)， 當石墨化爐8溫度降低，可將集氣罩9與煙道6進氣口連接處的閥門關掉， 並將符合煙氣溫度要求的石墨化爐8上的集氣罩9與煙道6進氣口連接處的 閬門打開繼續收集高溫煙氣。
顯而易見的是，換熱管12優選的設置方案是在煙道6徑向上間隔設置、 並沿其軸向延伸；其中更為優選的技術方案是換熱管12在煙道6徑向上等角 度間隔設置、並沿其軸向延伸。
換熱管12的出口經集氣裝置10、管道ll接能量轉換裝置。
能量轉換裝置包括但不局限於汽輪機、鍋爐或換熱裝置中的一種或其結 合，其中換熱管12內的高壓水吸熱變為高溫、高壓蒸汽，進入集汽裝置IO, 通過管道ll進入可進入汽輪機發電，如果溫度、壓力達不到要求，則進入工 業鍋爐，與工業鍋爐中的高溫、高壓水混合後，進一步加熱，然後入汽輪機 發電，或者通過換熱器換熱生產低溫熱水供取暖或洗洛使用。
為保證更為良好的換熱效果，換熱管12內的液態工質的流動方向優選採 用與煙道6內煙氣的流動方向相反。
引風機3優選設於除塵裝置4的煙氣出口與煙囪2之間。
換熱系統中的換熱結構包括但不局限於釆用換熱管、換熱板、換熱腔結 構等，均不脫離本發明的實質。
本發明所取得的實質性特點和顯著的技術進步在於
該裝置可廣泛配套應用於石墨電極生產行業，作為其高溫煙氣餘熱換熱 利用裝置，可以節約能源10%左右，並且能有效減輕環境汙染，達到餘熱利用 及節能減排的目的。


本發明的附圖有
圖l是本發明的整體結構示意圖。
圖中，l煙道排氣端，2煙囪，3引風機，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，IO集汽裝置，ll管道，12換熱 管。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的實施例作進一步描述，但不作為對本發明的限定。
本實施例的整體結構如圖示，其中，包括煙氣收集系統、換熱系統、以 及煙氣排放系統；
A、 煙氣收集系統包括包覆於石墨化爐8排氣口外側的集氣罩9,集氣罩 9的排氣口連通換熱系統中煙道6的進氣入口；
B、 換熱系統包括與進氣端與煙氣收集系統中集氣罩9排氣口連通的煙道 6,煙道排氣端1連通煙氣排放系統，煙道6內設置有換熱管12,換熱管12 內盛裝有液態工質，換熱管12的入口接高壓泵5，換熱管12的出口接能量轉 換裝置；
C、 煙氣排放系統包括煙囪2、設置於換熱系統的煙道排氣端1與煙囪2 之間的除塵裝置4以及引風機3。
為便於對多臺石墨化爐8所排放的煙氣進行收集，集氣罩9的排氣口在 煙道6上間隔分布，集氣罩9可根據需要連接於多臺石墨化爐8上，當石墨 化爐8溫度升高到一定溫度時，將打開集氣罩9與煙道6進氣口之間的閥門， 當石墨化爐8溫度降低，可將集氣罩9與煙道6進氣口連接處的閥門關掉， 並將符合煙氣溫度要求的石墨化爐8上的集氣罩9與煙道6進氣口連接處的 閥門打開繼續收集高溫煙氣。
換熱管12設置方案是在煙道6徑向上間隔設置、並沿其軸向延伸。 換熱管12的出口經集氣裝置10、管道ll接能量轉換裝置。 能量轉換裝置包括但不局限於汽輪機、鍋爐或換熱裝置中的一種或其結合，其中換熱管12內的高壓水吸熱變為高溫、高壓蒸汽，進入集汽裝置IO, 通過管道ll進入可進入汽輪機發電，如果溫度、壓力達不到要求，則進入工 業鍋爐，與工業鍋爐中的高溫、高壓水混合後，進一步加熱，然後入汽輪機 發電，或者通過換熱器換熱生產低溫熱水供取暖或洗浴使用。
為保證更為良好的換熱效果，換熱管12內的液態工質的流動方向採用與
煙道6內煙氣的流動方向相反。
引風機3設於除塵裝置4的煙氣出口與煙囪2之間。
權利要求
1. 石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，包括煙氣收集系統、換熱系統、以及煙氣排放系統；其特徵在於A、煙氣收集系統包括包覆於石墨化爐(8)排氣口外側的集氣罩(9)，集氣罩(9)的排氣口連通換熱系統中煙道(6)的進氣入口；B、換熱系統包括與進氣端與煙氣收集系統中集氣罩(9)排氣口連通的煙道(6)，煙道排氣端(1)連通煙氣排放系統，煙道(6)內設置有換熱管(12)，換熱管(12)內盛裝有液態工質，換熱管(12)的入口接高壓泵(5)，換熱管(12)的出口接能量轉換裝置；C、煙氣排放系統包括煙囪(2)、設置於換熱系統的煙道排氣端(1)與煙囪(2)之間的除塵裝置(4)以及引風機(3)。
2、 根據權利要求l所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在於所 述的集氣罩(9)的排氣口在煙道(6)上間隔分布。
3、 根據權利要求l所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在於所 述的換熱管(12)在煙道(6)徑向上間隔設置、並沿其軸向延伸。
4、 根據權利要求l或3所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在 於所述的換熱管(12)的出口經集氣裝置(10)、管道(11)接能量轉換裝置。
5、 根據權利要求4所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在於所 述的能量轉換裝置包括汽輪機、鍋爐或換熱裝置中的一種或其結合。
6、 根據權利要求l所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在於所 述的換熱管(12)內的液態工質的流動方向與煙道(6)內煙氣的流動方向相 反。
7、 根據權利要求l所述的石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置，其特徵在於所 述的引風機(3)設置於除塵裝置(4)的煙氣出口與煙囪(2)之間。
全文摘要
本發明涉及餘熱利用技術領域，特別是指一種石墨化爐煙道式餘熱換熱裝置。包括煙氣收集系統、換熱系統、以及煙氣排放系統；其中煙氣收集系統包括包覆於石墨化爐排氣口外側的集氣罩，集氣罩的排氣口連通換熱系統中煙道的進氣入口；換熱系統包括與進氣端與煙氣收集系統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，煙道內設置有換熱管，換熱管內盛裝有液態工質，換熱管的入口接高壓泵，換熱管的出口接能量轉換裝置；煙氣排放系統包括煙囪、設置於換熱系統的煙道排氣端與煙囪之間的除塵裝置以及引風機。本發明解決了現有技術存在的能源浪費、汙染環境等問題，具有能有效減輕環境汙染，餘熱利用率高等優點。
文檔編號C01B31/04GK101298963SQ20081005502
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月4日 優先權日2008年6月4日
發明者偉 劉, 劉自強, 彭國輝, 王建輝, 趙彥忠 申請人:河北省能源研究所