CN104154751A

CN104154751A - 铸石生产中热能源再利用系统

Info

Publication number: CN104154751A
Application number: CN201410285329.7A
Authority: CN
Inventors: 李春江; 李玖洲
Original assignee: SICHUAN CHUANDONG CAST STONE CO Ltd
Current assignee: SICHUAN CHUANDONG CAST STONE CO Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2014-11-19

Abstract

本发明公开了一种铸石生产中热能源再利用系统，包括熔炉、结晶窑、退火窑；所述熔炉通过第一烟道与所述结晶窑连接；所述熔炉产生的高温烟气通过烟道直接引入结晶窑；所述结晶窑通过第二烟道与所述退火窑连接；所述退火窑通过第三烟道与所述结晶窑连接；所述退火窑通过第四烟道与所述熔炉连接。本发明铸石生产中热能源再利用系统中熔炉产生的烟气余热是采用烟道直接将烟气余热引入结晶窑，作为结晶窑的热源。结晶窑隔烟板留有一定缝隙，并且前段缝隙稍大，逐步减少，直至全封闭，使之有一部分烟气由于微正压的关系而直接排出，这样就能保证各区间温度需求。

Description

铸石生产中热能源再利用系统

技术领域

本发明涉及一种热能源再利用系统，具体涉及一种铸石生产中热能源再利用系统。

背景技术

铸石生产的主要工艺流程：配料-熔化-成型-结晶-退火-检验，其配套的热工设备主要由熔化炉、结晶窑、退火窑组成，属于高能耗行业。现有技术中的生产线，采用铸石生产工艺设备：井式熔炉熔化配方料，辊道式结晶窑结晶，隧道式退火窑退火，均以天然气为燃料，温度实行自动控制。熔化炉的助燃系统采用30kW离心式鼓风机供冷风，排烟系统采用7.5kW锅炉离心引风机，烟气采用水冷等措施处理后排空（烟气排空温度250℃左右），每天耗天然气7000～9000m³。结晶窑和退火窑助燃系统采用18.5kW离心通风机（变频），在退火窑强降温带转换热风供结晶窑、退火窑助燃，风温达120～150℃，烟气通过水冷处理后用15kW锅炉离心引风机排空（烟气排空温度100℃左右），每天耗天然气2500～3000m³。现有技术中生产线每天生产铸石产品23～28t，每吨产品耗天然气432m3左右，加上模具、木柴等其它能耗共计591.6kgce，耗电103.6kWh，耗水1.5t。虽然现有技术中铸石生产线节能已取得较好效果，但其能耗仍还有591kgce/t，而且电耗比国家标准规定的要高。科技进步永无止境，节能是永恒的主题，应当持续改进有效利用熔炉烟气余热。

熔炉排烟烟道（冷却点前离熔炉排烟口距15m处）检测温度高达1050℃，烟气需要大量的水（每天约30t）来强制冷却才能通过风机外排，否则风机不能工作，并且外排这么高温的烟气是环境不允许的。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种铸石生产中热能源再利用系统解决铸石生产中能源浪费，造成环境污染等问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铸石生产中热能源再利用系统，包括熔炉、结晶窑、退火窑；所述熔炉通过第一烟道与所述结晶窑连接；所述熔炉产生的高温烟气通过烟道直接引入结晶窑；所述结晶窑通过第二烟道与所述退火窑连接；所述退火窑通过第三烟道与所述结晶窑连接；所述退火窑通过第四烟道与所述熔炉连接。

更进一步的技术方案是结晶窑上设置有结晶窑供风系统；所述的熔炉通过第一烟道与所述结晶窑供风系统连接。

更进一步的技术方案是结晶窑上设置有结晶窑排烟系统，所述退火窑上设置有退火窑供风系统，所述结晶窑排烟系统通过第二烟道与所述退火窑供风系统连接。

更进一步的技术方案是退火窑上设置有退火窑排烟系统，所述退火窑排烟系统通过第三烟道与所述结晶窑供风系统连接。

更进一步的技术方案是退火窑排烟系统通过第四烟道与所述熔炉连接。

更进一步的技术方案是第三烟道与所述第四烟道连接，使所述第三烟道与所述第四烟道相通。

更进一步的技术方案是退火窑通过换热板与所述熔化炉连接，所述退火窑通过换热板与所述结晶窑连接；用于所述熔化炉、结晶窑及退火窑助燃。

更进一步的技术方案是结晶窑上设置有隔烟板，所述隔烟板上设置有缝隙，所述缝隙前段向后端方向依次减小。

更进一步的技术方案是熔炉是井式熔炉，所述结晶窑是辊道式结晶窑，所述退火窑是隧道式退火窑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1)本发明铸石生产中热能源再利用系统中熔炉产生的烟气余热是采用烟道直接将烟气余热引入结晶窑，作为结晶窑的热源。结晶窑隔烟板留有一定缝隙，并且前段缝隙稍大，逐步减少，直至全封闭，使之有一部分烟气由于微正压的关系而直接排出，这样就能保证各区间温度需求。

（2）通过理论分析和热平衡计算，设计将原熔化炉供风、排烟系统取消，采用结晶窑和退火窑的供风、排烟系统，同时从退火窑强降温段采用换热板转换热风供熔化炉、结晶窑、退火窑助燃；熔炉烟气通过结晶窑作为热源利用后，余热还有600℃左右，在窑尾33m处设有排烟口，窑内烟气及废气可通过排烟口、支烟道、总烟道，烟道竖井向退火窑内供热，然后从侧墙将烟气抽走排空，达到预热空窑车的目的。熔炉高温烟气通过结晶窑和退火窑余热利用，其烟气排空温度降至100℃以下。

（3）本发明通过高温余热利用，实现铸石燃烧系统一体化，对铸石行业和类似高能耗企业的节能减排工作，都具有借鉴、参考价值和重要的现实意义。

（4）本发明填补了国内铸石行业熔炉烟气直接引入结晶窑进行余热利用和燃烧系统一体化的空白。

（5）经济效益好。每年可节约生产成本417.776万元，推广应用新建一条这样的生产线，可减少投资50万元以上。

附图说明

图1为本发明一个实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，图1示出了本发明一个实施例铸石生产中热能源再利用系统的系统结构示意图。本实施例铸石生产中热能源再利用系统，包括熔炉1、结晶窑2、退火窑3；为使得熔炉内产生的高温烟气直接排除而造成空气污染及热能源的浪费，本实施例中熔炉1通过第一烟道5与直接与结晶窑2连接；具体的实施方案是，结晶窑上设置有结晶窑供风系统；由于结晶窑供风系统现有技术中国已存在此使用方法和设备连接结构，故图中未示出。熔炉通过第一烟道与结晶窑供风系统连接。熔炉产生的高温烟气通过烟道直接引入结晶窑；结晶窑2通过第二烟道6与退火窑3连接；具体的实施方案是，结晶窑上设置有结晶窑排烟系统，退火窑上设置有退火窑供风系统，结晶窑排烟系统通过第二烟道6与退火窑供风系统连接。退火窑通过第三烟道与结晶窑连接；具体的实施方案是，退火窑上设置有退火窑排烟系统，退火窑排烟系统通过第三烟道7与结晶窑供风系统连接。退火窑通过第四烟道4与熔炉连接。由于结晶窑排烟系统、退火窑供风系统、退火窑排烟系统现有技术中已存在此使用方法和设备连接结构，故图中未示出。同时第三烟道与所述第四烟道连接，使所述第三烟道与所述第四烟道相通。

退火窑通过换热板与所述熔化炉连接，所述退火窑通过换热板与所述结晶窑连接；用于所述熔化炉、结晶窑及退火窑助燃。退火窑转换热风装置，退火窑转换热风不能在退火窑墙开口直抽，只能做成夹墙，并且内墙要散热快，这样转换的热风风温才高，又不会影响退火窑内气流。本系统工作方式为；熔炉烟气余热采用烟道直接引入结晶窑，作为结晶窑的热源；通过理论分析和热平衡计算，设计将原熔化炉供风、排烟系统取消，采用结晶窑和退火窑的供风、排烟系统，同时从退火窑强降温段采用换热板转换热风供熔化炉、结晶窑、退火窑助燃，实现铸石燃烧系统一体化；熔炉烟气通过结晶窑作为热源利用后，窑内烟气通过结晶窑排烟口、烟道竖井向退火窑内供热预热空窑车。达到系统优化、节能减排、清洁生产的目的。

本实施例中结晶窑隔烟板留有一定缝隙，并且前段缝隙稍大，逐步减少，直至全封闭，使之有一部分烟气由于微正压的关系而直接排出，这样就能保证各区间温度需求。通过理论分析和热平衡计算，设计将原熔化炉供风、排烟系统取消，采用结晶窑和退火窑的供风、排烟系统，同时从退火窑强降温段采用换热板转换热风供熔化炉、结晶窑、退火窑助燃；熔炉烟气通过结晶窑作为热源利用后，余热还有600℃左右，在窑尾33m处设有排烟口，窑内烟气及废气可通过排烟口、支烟道、总烟道，烟道竖井向退火窑内供热，然后从侧墙将烟气抽走排空，达到预热空窑车的目的。熔炉高温烟气通过结晶窑和退火窑余热利用，其烟气排空温度降至100℃以下。

本实施例的实施，实现的有效果及具体数据统计如下：

1）节约天然气

每天耗天然气6500m3，其中熔化炉5500m3，退火窑1000m3，每天产量23～28t，吨铸石产品单耗263m3。比实施前降低了39.12%，年可节约天然气169×8000=135.2万m3，按单价2.86元/m3计算，折币：1352000×2.86=386.672（万元）。

实施前、后的生产检验及能耗记录通过随机抽样，列出如下对比数据。

实施前天然气每月单耗情况见表1

表1 单位：m3

实施后天然气每月单耗情况见表2

表2 单位：m3

2）节电

取消熔化炉的助燃风机和排烟风机，现每吨铸石耗电只有66.6kW·h，比实施前降低了35.71%。每年可节电297000kW·h，按单价0.96元/kW·h计算，折币：297000×0.96=28.512（万元）。

3）节水

余热通过结晶窑利用后，不再需要水冷处理，这样每吨铸石耗水量由原来的1.5t降为0.3t，比实施前降低了80%。年可节水9600t，按单价2.7元/ t计算，折币：9600×2.70=2.592（万元）。

（6）环保效益

每年减少烟气排放量1386Wm³，烟气排空温度由250℃降到100℃以下，更好地保护了环境。

（7）社会效益

成果转化新建一条这样的生产线，可减少投资50万元以上。其中：可去掉30kW离心式鼓风机2台，7.5kW锅炉引风机2台，取消熔炉排烟烟道和水冷处理系统；减少结晶窑部分燃烧装置等。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims

1.一种铸石生产中热能源再利用系统，包括熔炉、结晶窑、退火窑；其特征在于：所述熔炉通过第一烟道与所述结晶窑连接；所述熔炉产生的高温烟气通过烟道直接引入结晶窑；所述结晶窑通过第二烟道与所述退火窑连接；所述退火窑通过第三烟道与所述结晶窑连接；所述退火窑通过第四烟道与所述熔炉连接。

2.根据权利要求1所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的结晶窑上设置有结晶窑供风系统；所述的熔炉通过第一烟道与所述结晶窑供风系统连接。

3.根据权利要求2所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的结晶窑上设置有结晶窑排烟系统，所述退火窑上设置有退火窑供风系统，所述结晶窑排烟系统通过第二烟道与所述退火窑供风系统连接。

4.根据权利要求3所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的退火窑上设置有退火窑排烟系统，所述退火窑排烟系统通过第三烟道与所述结晶窑供风系统连接。

5.根据权利要求4所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的退火窑排烟系统通过第四烟道与所述熔炉连接。

6.根据权利要求5所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的第三烟道与所述第四烟道连接，使所述第三烟道与所述第四烟道相通。

7.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的退火窑通过换热板与所述熔化炉连接，所述退火窑通过换热板与所述结晶窑连接；用于所述熔化炉、结晶窑及退火窑助燃。

8.根据权利要求1所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的结晶窑上设置有隔烟板，所述隔烟板上设置有缝隙，所述缝隙前段向后端方向依次减小。

9.根据权利要求1所述的铸石生产中热能源再利用系统，其特征在于所述的熔炉是井式熔炉，所述结晶窑是辊道式结晶窑，所述退火窑是隧道式退火窑。