CN107514914A - 新型焦炉烟气余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

一种新型焦炉烟气余热回收装置，包括焦炉，所述焦炉上设有烟道，其特征在于：还包括废烟气余热回收器、热声发动机、热声制冷机以及连接在热声发动机与热声制冷机之间的谐振管，所述焦炉的烟道与废烟气余热回收器的进气口相连通，所述废烟气余热回收器的出气口与热声发动机相连通，所述热声发动机驱动热声制冷机制冷。该新型焦炉烟气余热回收装置可对焦炉的废烟气进行有效利用且可产生制冷效应。

Description

新型焦炉烟气余热回收装置
技术领域
本发明涉及煤焦化技术领域，具体涉及新型焦炉烟气余热回收装置。
背景技术
煤焦化是以煤为原料，在焦炉内隔绝空气的条件下，将煤加热到950℃至1050℃，再经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等高温干馏工艺，最终获得焦炭。在上述生产过程中，焦炉内的加热过程会产生大量的荒煤气，大量荒煤气具有可观的显热，同时生产获得的焦炭以及生产中得到的废烟气中都存在大量的显热。由于荒煤气的温度可达650℃至800℃，焦炭的温度可达950℃至1050℃，两者蕴藏的热能较大，因此目前对荒煤气显热和焦炭显热的利用较多，常见的应用如发电、供暖；而废烟气温度较低，通常在240℃至280℃之间，属于低品位热能，再加上温度存在一定的波动，利用价值较低，回收成本较高，通常直接排放，不能对废烟气的余热加以利用回收，并对环境造成一定的污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可对焦炉的废烟气进行有效利用且可产生制冷效应的新型焦炉烟气余热回收装置。
本发明的技术解决方案是：一种新型焦炉烟气余热回收装置，包括焦炉，所述焦炉上设有烟道，其特征在于：还包括废烟气余热回收器、热声发动机、热声制冷机以及连接在热声发动机与热声制冷机之间的谐振管，所述焦炉的烟道与废烟气余热回收器的进气口相连通，所述废烟气余热回收器的出气口与热声发动机相连通，所述热声发动机驱动热声制冷机制冷。
采用上述结构后，本发明具有以下优点：
本发明煤焦化厂余热回收装置利用新型的热声效应制冷技术来回收焦炉的烟道内的废烟气余热，由于热声制冷对工作温度要求宽且对能源品位要求低，非常适用于焦炉的废烟气回收；此外采用热声制冷技术几乎不存在机械运动部件，结构简单、工作可靠，且采用热驱动，无需用电，更加节能，而且无需氟利昂，不会产生温室效应，更加环保，此外还具有高效的优点，以上这些都使得热声制冷技术的设计成本和后续的环保维护成本均较低；因此热声制冷技术可很好地适用焦炉的废烟气回收且成本较低，可以推广使用，而且突破常规实现了制冷效应。
作为优选，还包括干熄炉、锅筒、余热锅炉、汽轮机和发电机，所述焦炉的焦炭出口与干熄炉的焦炭入口相连通，所述余热锅炉包括过热器、蒸发器和省煤器，所述锅筒的出水口通过一循环泵与废烟气余热回收器的进水口相连通，所述废烟气余热回收器的出水口与锅筒的进水口相连通用于形成汽水循环通路，所述干熄炉上的循环气体的出气口与余热锅炉的进气口相连通，并依次经过过热器、蒸发器和省煤器冷却降温后从余热锅炉的出气口返回至干熄炉的循环气体的进气口，所述锅筒内的饱和蒸汽的出气口与余热锅炉的过热器相连通用于形成过热蒸汽，所述过热器与汽轮机相连通以利用过热蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。该设置还可利用废烟气与锅筒内的水进行热交换并与循环泵形成汽水循环通路以获得饱和蒸汽，再将废烟气形成的饱和蒸汽引入到余热锅炉的过热器中，利用干熄炉内的焦炭余热与循环气体换热，使加热后的循环气体进入余热锅炉内对过热器进行加热，从而可使过热器内的饱和蒸汽继续加热成为过热蒸汽以驱动汽轮机带动发电机发电，且循环气体本身还依次经过过热器、蒸发器和省煤器冷却降温后返回至干熄炉内重新作为冷却介质使用。
作为优选，所述焦炉的烟道与废烟气余热回收器的进气口之间设有第一电动阀，所述废烟气余热回收器的出气口与热声发动机之间设有第二电动阀。该设置只要控制循环泵、第一电动阀和第二电动阀，即可使废烟气余热回收器的气体通道和液体通道独立控制，使用更加灵活。
作为优选，所述焦炉上还设有上升管，所述上升管上设有荒煤气余热回收装置，所述上升管的外侧壁上还设有半导体温差发电片，所述半导体温差发电片的热端与上升管的外侧壁相贴。该设置可对荒煤气的余热进行回收，并利用温差进行发电，环保节能。
作为优选，所述上升管的外侧壁上设有相变储热材料层，所述半导体温差发电片的热端与相变储热材料层的外侧壁相贴。该设置可利用相变储热材料层来储存从上升管的外侧壁上逃逸的荒煤气余热，而且相变储热材料具有温度稳定性好、变化平稳的优点，更有利于半导体温差发电片的稳定可靠工作。
作为优选，所述相变储热材料层外除半导体温差发电片的位置外还设有保温层。该设置可进一步减少荒煤气余热的逃逸。
附图说明：
图1为本发明新型焦炉烟气余热回收装置的结构示意图；
图中：1-焦炉，2-烟道，3-废烟气余热回收器，4-热声发动机，5-热声制冷机，6-谐振管，7-干熄炉，8-锅筒，9-余热锅炉，10-汽轮机，11-发电机，12-过热器，13-蒸发器，14-省煤器，15-循环泵，16-饱和蒸汽的出气口，17-第一电动阀，18-第二电动阀，21-上升管，22-荒煤气余热回收装置，23-半导体温差发电片，24-相变储热材料层，25-保温层。
具体实施方式
下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例：
如图1所示，一种新型焦炉烟气余热回收装置，包括焦炉1，所述焦炉1上设有烟道2，还包括废烟气余热回收器3、热声发动机4、热声制冷机5以及连接在热声发动机4与热声制冷机5之间的谐振管6，所述焦炉1的烟道2与废烟气余热回收器3的进气口相连通，所述废烟气余热回收器3的出气口与热声发动机4相连通，所述热声发动机4、热声制冷机5和谐振管6均为现有技术，所述热声发动机4驱动热声制冷机5制冷，所述热声发动机4例如行波热声发动机，所述热声制冷机5例如行波热声制冷机。
本发明煤焦化厂余热回收装置利用新型的热声效应制冷技术来回收焦炉1的烟道2内的废烟气余热，由于热声制冷对工作温度要求宽且对能源品位要求低，非常适用于焦炉1的废烟气回收；此外采用热声制冷技术几乎不存在机械运动部件，结构简单、工作可靠，且采用热驱动，无需用电，更加节能，而且无需氟利昂，不会产生温室效应，更加环保，此外还具有高效的优点，以上这些都使得热声制冷技术的设计成本和后续的环保维护成本均较低；因此热声制冷技术可很好地适用焦炉1的废烟气回收且成本较低，可以推广使用，而且突破常规实现了制冷效应。
作为优选，还包括干熄炉7、锅筒8、余热锅炉9、汽轮机10和发电机11，所述焦炉1的焦炭出口与干熄炉7的焦炭入口相连通，所述余热锅炉9包括过热器12、蒸发器13和省煤器14，所述锅筒8的出水口通过一循环泵15与废烟气余热回收器3的进水口相连通，所述废烟气余热回收器3的出水口与锅筒8的进水口相连通用于形成汽水循环通路，所述干熄炉7上的循环气体的出气口与余热锅炉9的进气口相连通，并依次经过过热器12、蒸发器13和省煤器14冷却降温后从余热锅炉9的出气口返回至干熄炉7的循环气体的进气口，所述锅筒8内的饱和蒸汽的出气口16与余热锅炉9的过热器12相连通用于形成过热蒸汽，所述过热器12与汽轮机10相连通以利用过热蒸汽驱动汽轮机10带动发电机11发电。该设置还可利用废烟气与锅筒8内的水进行热交换并与循环泵15形成汽水循环通路以获得饱和蒸汽，再将废烟气形成的饱和蒸汽引入到余热锅炉9的过热器12中，利用干熄炉7内的焦炭余热与循环气体换热，使加热后的循环气体进入余热锅炉9内对过热器12进行加热，从而可使过热器12内的饱和蒸汽继续加热成为过热蒸汽以驱动汽轮机10带动发电机11发电，且循环气体本身还依次经过过热器12、蒸发器13和省煤器14冷却降温后返回至干熄炉7内重新作为冷却介质使用，图1中实线带箭头线路给出了饱和蒸汽的流通途径，虚线带箭头线路给出了循环气体的流通途径。
作为优选，所述焦炉1的烟道2与废烟气余热回收器3的进气口之间设有第一电动阀17，所述废烟气余热回收器3的出气口与热声发动机4之间设有第二电动阀18。该设置只要控制循环泵15、第一电动阀17和第二电动阀18，即可使废烟气余热回收器3的气体通道和液体通道独立控制，例如气体通道工作、液体通道不工作，或者液体通道工作、气体通道不工作，或者两者同时工作，或者两者同时不工作，使用更加灵活。
作为优选，所述焦炉1上还设有上升管21，所述上升管21上设有荒煤气余热回收装置22，所述上升管21的外侧壁上还设有半导体温差发电片23，所述半导体温差发电片23的热端与上升管21的外侧壁相贴。该设置可对荒煤气的余热进行回收，并利用温差进行发电，环保节能。
作为优选，所述上升管21的外侧壁上设有相变储热材料层24，所述半导体温差发电片23的热端与相变储热材料层24的外侧壁相贴。该设置可利用相变储热材料层24来储存从上升管21的外侧壁上逃逸的荒煤气余热，而且相变储热材料具有温度稳定性好、变化平稳的优点，更有利于半导体温差发电片23的稳定可靠工作。
作为优选，所述相变储热材料层24外除半导体温差发电片23的位置外还设有保温层25。该设置可进一步减少荒煤气余热的逃逸。

Claims (6)

1.一种新型焦炉烟气余热回收装置，包括焦炉(1)，所述焦炉(1)上设有烟道(2)，其特征在于：它还包括废烟气余热回收器(3)、热声发动机(4)、热声制冷机(5)以及连接在热声发动机(4)与热声制冷机(5)之间的谐振管(6)，所述焦炉(1)的烟道(2)与废烟气余热回收器(3)的进气口相连通，所述废烟气余热回收器(3)的出气口与热声发动机(4)相连通，所述热声发动机(4)驱动热声制冷机(5)制冷。
2.根据权利要求1所述的新型焦炉烟气余热回收装置，其特征在于：还包括干熄炉(7)、锅筒(8)、余热锅炉(9)、汽轮机(10)和发电机(11)，所述焦炉(1)的焦炭出口与干熄炉(7)的焦炭入口相连通，所述余热锅炉(9)包括过热器(12)、蒸发器(13)和省煤器(14)，所述锅筒(8)的出水口通过一循环泵(15)与废烟气余热回收器(3)的进水口相连通，所述废烟气余热回收器(3)的出水口与锅筒(8)的进水口相连通用于形成汽水循环通路，所述干熄炉(7)上的循环气体的出气口与余热锅炉(9)的进气口相连通，并依次经过过热器(12)、蒸发器(13)和省煤器(14)冷却降温后从余热锅炉(9)的出气口返回至干熄炉(7)的循环气体的进气口，所述锅筒(8)内的饱和蒸汽的出气口(16)与余热锅炉(9)的过热器(12)相连通用于形成过热蒸汽，所述过热器(12)与汽轮机(10)相连通以利用过热蒸汽驱动汽轮机(10)带动发电机(11)发电。
3.根据权利要求2所述的新型焦炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述焦炉(1)的烟道(2)与废烟气余热回收器(3)的进气口之间设有第一电动阀(17)，所述废烟气余热回收器(3)的出气口与热声发动机(4)之间设有第二电动阀(18)。
4.根据权利要求1所述的新型焦炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述焦炉(1)上还设有上升管(21)，所述上升管(21)上设有荒煤气余热回收装置(22)，所述上升管(21)的外侧壁上还设有半导体温差发电片(23)，所述半导体温差发电片(23)的热端与上升管(21)的外侧壁相贴。
5.根据权利要求4所述的新型焦炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述上升管(21)的外侧壁上设有相变储热材料层(24)，所述半导体温差发电片(23)的热端与相变储热材料层(24)的外侧壁相贴。
6.根据权利要求5所述的新型焦炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述相变储热材料层(24)外除半导体温差发电片(23)的位置外还设有保温层(25)。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108033A (zh) * 2019-03-12 2019-08-09 北京北燃供热有限公司 一种用于供暖用的中型燃气锅炉烟气余热回收装置
CN111256387A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 中国科学院理化技术研究所 基于热声效应和热释电效应的冷热电联供系统
CN111486426A (zh) * 2020-04-08 2020-08-04 江苏科技大学 一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统
CN111578725A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 中南大学 一种电弧炉用急冷治理二噁英的装置及其应用
CN111578726A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 中南大学 一种电弧炉用附壁效应引风治理二噁英的装置
CN114525143A (zh) * 2022-03-30 2022-05-24 武汉钢铁有限公司 焦炉荒煤气余热梯级回收利用装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604364B1 (en) * 2002-11-22 2003-08-12 Praxair Technology, Inc. Thermoacoustic cogeneration system
US20040093865A1 (en) * 2002-03-13 2004-05-20 Weiland Nathan Thomas Traveling-wave thermoacoustic engines with internal combustion
CN1518635A (zh) * 2001-05-02 2004-08-04 从产生蒸汽的工艺过程中回收功
CN101888200A (zh) * 2010-06-13 2010-11-17 中冶焦耐工程技术有限公司 一种回收焦炉荒煤气余热的方法及装置
CN105275515A (zh) * 2015-10-14 2016-01-27 华北理工大学 焦炉烟气余热与干熄焦余热耦合发电系统及其耦合发电方法
CN206108961U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 山东钢铁股份有限公司 一种利用焦炉烟气余热制取除氧水的系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1518635A (zh) * 2001-05-02 2004-08-04 从产生蒸汽的工艺过程中回收功
US20040093865A1 (en) * 2002-03-13 2004-05-20 Weiland Nathan Thomas Traveling-wave thermoacoustic engines with internal combustion
US6604364B1 (en) * 2002-11-22 2003-08-12 Praxair Technology, Inc. Thermoacoustic cogeneration system
CN101888200A (zh) * 2010-06-13 2010-11-17 中冶焦耐工程技术有限公司 一种回收焦炉荒煤气余热的方法及装置
CN105275515A (zh) * 2015-10-14 2016-01-27 华北理工大学 焦炉烟气余热与干熄焦余热耦合发电系统及其耦合发电方法
CN206108961U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 山东钢铁股份有限公司 一种利用焦炉烟气余热制取除氧水的系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108033A (zh) * 2019-03-12 2019-08-09 北京北燃供热有限公司 一种用于供暖用的中型燃气锅炉烟气余热回收装置
CN111256387A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 中国科学院理化技术研究所 基于热声效应和热释电效应的冷热电联供系统
CN111256387B (zh) * 2020-01-21 2021-10-15 中国科学院理化技术研究所 基于热声效应和热释电效应的冷热电联供系统
CN111486426A (zh) * 2020-04-08 2020-08-04 江苏科技大学 一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统
CN111578725A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 中南大学 一种电弧炉用急冷治理二噁英的装置及其应用
CN111578726A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 中南大学 一种电弧炉用附壁效应引风治理二噁英的装置
CN111578725B (zh) * 2020-05-21 2021-05-07 中南大学 一种电弧炉用急冷治理二噁英的装置及其应用
CN111578726B (zh) * 2020-05-21 2021-05-07 中南大学 一种电弧炉用附壁效应引风治理二噁英的装置
CN114525143A (zh) * 2022-03-30 2022-05-24 武汉钢铁有限公司 焦炉荒煤气余热梯级回收利用装置及方法

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