CN109341359A - 一种矿热炉烟气余热回收利用装置及其余热回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种矿热炉烟气余热回收利用装置，包括冷水箱、热水箱和用于与矿热炉的出气口连接的烟气管道，所述烟气管道上设置有用于传导热量的导热管，所述烟气管道上设置有与导热管相契合的凹槽，所述导热管上设置有用于固定其自身的水管夹，所述水管夹与导热管固定连接，所述导热管通过水管夹与烟气管道螺栓连接，所述冷水箱上设置有冷水管，所述冷水管与冷水箱螺栓连接，所述热水箱上设置有热水管，所述热水管与热水箱螺栓连接，所述冷水管和热水管均与导热管法兰连接，所述冷水箱右侧设置有控制装置，所述控制装置与冷水箱固定连接；该矿热炉烟气余热回收利用装置能有效进行余热回收。

Description

一种矿热炉烟气余热回收利用装置及其余热回收方法

技术领域

本发明涉及一种矿热炉烟气余热回收利用装置及其余热回收方法。

背景技术

矿热炉主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。

其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

矿热炉烟气排放过程中会产生大量的热量，本领域技术人员希望提供一种能有效进行余热回收利用的矿热炉烟气余热回收利用装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效进行余热回收利用的矿热炉烟气余热回收利用装置及其余热回收方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种矿热炉烟气余热回收利用装置，包括冷水箱、热水箱和用于与矿热炉的出气口连接的烟气管道，所述烟气管道上设置有用于传导热量的导热管，所述导热管螺旋缠绕住烟气管道，所述烟气管道上设置有与导热管相契合的凹槽，所述凹槽呈半圆状设置，所述导热管嵌入烟气管道内，所述导热管上设置有用于固定其自身的水管夹，所述水管夹设置有一个以上，所述水管夹与导热管固定连接，所述导热管通过水管夹与烟气管道螺栓连接，所述冷水箱上设置有冷水管，所述冷水管与冷水箱相连通，所述冷水管与冷水箱螺栓连接，所述热水箱上设置有热水管，所述热水管与热水箱相连通，所述热水管与热水箱螺栓连接，所述冷水管和热水管均与导热管相连通，所述冷水管和热水管均与导热管法兰连接，所述冷水箱右侧设置有控制装置，所述控制装置与冷水箱固定连接。

作为优选，所述冷水箱上设置有进水管，所述进水管与冷水箱相连通，所述进水管与冷水箱螺栓连接，所述进水管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀与进水管固定连接，所述第一电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第一电磁阀，从而使对冷水箱注入新的冷水。

作为优选，所述热水箱上设置有排水管，所述排水管与热水箱相连通，所述排水管与热水箱螺栓连接，所述排水管上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀与排水管固定连接，所述第二电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第二电磁阀，从而有效排除热水。

作为优选，所述冷水管和热水管上均设置有抽水泵，所述冷水管和热水管均与其各自上的抽水泵螺栓连接，所述抽水泵与控制装置电性连接。通过设置有抽水泵，冷水管上的抽水泵能有效将冷水抽入导热管内，热水管上的抽水泵能有效的将热水抽入热水箱内。

作为优选，所述热水箱上设置有温度传感器，所述温度传感器插入热水箱内，所述温度传感器与热水箱固定连接，所述冷水箱内设置有液位传感器，所述液位传感器与冷水箱固定连接，所述温度传感器和液位传感器均与控制装置电性连接。温度传感器能有效将热水的温度反馈给控制装置，液位传感器能有效的检测冷水箱内水的液位情况。

作为优选，所述热水箱和冷水箱之间设置有输水管，所述输水管两端分别与热水箱和冷水箱相连通，所述输水管两端分别与热水箱和冷水箱螺栓连接，所述输水管上设置有第三电磁阀，所述第三电磁阀与控制装置电性连接。输水管有效的将热水箱和冷水箱相连通，第三电磁阀通过控制装置能有效将热水箱内的水输送到冷水箱内。

作为优选，所述烟气管道上设置有烟气管道，所述烟气管道包裹住烟气管道和导热管，所述烟气管道与矿热炉的出气口固定连接，所述烟气管道内设置有隔热棉，所述隔热棉与烟气管道固定连接。烟气管道和隔热棉有效的减少热量散发，使其有效提高热量回收利用的效率。

作为优选，所述烟气管道的出口处上设置有空气过滤网，所述空气过滤网与烟气管道固定连接。空气过滤网能有效过滤烟气后在排放，减轻环境污染。

本发明还提供一种矿热炉烟气余热回收利用装置的余热回收方法，包括以下步骤：

1)矿热炉产生的烟气通过烟气管道时，控制装置启动冷水管上的抽水泵，将冷水从冷水箱内抽到导热管中，经过烟气余热进行加热冷水，抽出2～3m³冷水后，控制装置停止冷水管上的抽水泵；

2)冷水在导热管中加热3～6min后，控制装置开启热水管上的抽水泵，将水抽入热水箱内；

3)温度传感器检测热水箱内水的温度，反馈给控制装置，当温度达到50℃时，控制装置则开启第二电磁阀，将水排出，当温度不足50℃时，控制装置开启第三电磁阀，将水从新排入冷水箱内；

4)当冷水箱内液位传感器探测到冷水低于30cm时，控制装置开启第一电磁阀注入冷水。

本发明的有益效果为：通过设置有冷水箱、热水箱、冷水管、热水管、导热管和烟气管道，导热管缠绕在烟气管道上，当冷水进入导热管时，通过烟气管道的热量对冷水进行加热，加热后在排放到热水箱内，使其有效的进行余热回收利用。此外，冷水箱上设置有进水管，进水管与冷水箱相连通，进水管与冷水箱螺栓连接，进水管上设置有第一电磁阀，第一电磁阀与进水管固定连接，第一电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第一电磁阀，从而使对冷水箱注入新的冷水。热水箱上设置有排水管，排水管与热水箱相连通，排水管与热水箱螺栓连接，排水管上设置有第二电磁阀，第二电磁阀与排水管固定连接，第二电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第二电磁阀，从而有效排除热水。冷水管和热水管上均设置有抽水泵，冷水管和热水管均与其各自上的抽水泵螺栓连接，抽水泵与控制装置电性连接。通过设置有抽水泵，冷水管上的抽水泵能有效将冷水抽入导热管内，热水管上的抽水泵能有效的将热水抽入热水箱内。热水箱上设置有温度传感器，温度传感器插入热水箱内，温度传感器与热水箱固定连接，冷水箱内设置有液位传感器，液位传感器与冷水箱固定连接，温度传感器和液位传感器均与控制装置电性连接。温度传感器能有效将热水的温度反馈给控制装置，液位传感器能有效的检测冷水箱内水的液位情况。热水箱和冷水箱之间设置有输水管，输水管两端分别与热水箱和冷水箱相连通，输水管两端分别与热水箱和冷水箱螺栓连接，输水管上设置有第三电磁阀，第三电磁阀与控制装置电性连接。输水管有效的将热水箱和冷水箱相连通，第三电磁阀通过控制装置能有效将热水箱内的水输送到冷水箱内。烟气管道上设置有烟气管道，烟气管道包裹住烟气管道和导热管，烟气管道与矿热炉的出气口固定连接，烟气管道内设置有隔热棉，隔热棉与烟气管道固定连接。烟气管道和隔热棉有效的减少热量散发，使其有效提高热量回收利用的效率。烟气管道的出口处上设置有空气过滤网，空气过滤网与烟气管道固定连接。空气过滤网能有效过滤烟气后在排放，减轻环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种矿热炉烟气余热回收利用装置剖视图。

图2为本发明一种矿热炉烟气余热回收利用装置的水管夹结构示意图。

图3为本发明一种矿热炉烟气余热回收利用装置的烟气管道局部剖视图。

图中：2、冷水箱；3、热水箱；4、烟气管道；5、导热管；6、水管夹；7、冷水管；8、热水管；9、控制装置；10、进水管；11、第一电磁阀；12、排水管；13、第二电磁阀；14、抽水泵；15、温度传感器；16、液位传感器；17、输水管；18、第三电磁阀；19、烟气管道；20、隔热棉；21、空气过滤网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施新型的限制。

另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定，或钉销固定，或销轴连接，或粘合固定，或铆接固定等常规方式，因此，在实施例中不在详述。

实施例1

如图1-2所示，一种矿热炉烟气余热回收利用装置，包括冷水箱2、热水箱3和用于与矿热炉的出气口连接的烟气管道4，所述烟气管道4上设置有用于传导热量的导热管5，所述导热管5螺旋缠绕住烟气管道4，所述烟气管道4上设置有与导热管5相契合的凹槽(未图示)，所述凹槽呈半圆状设置，所述导热管5嵌入烟气管道4内，所述导热管5上设置有用于固定其自身的水管夹6，所述水管夹6设置有一个以上，所述水管夹6与导热管5固定连接，所述导热管5通过水管夹6与烟气管道4螺栓连接，所述冷水箱2上设置有冷水管7，所述冷水管7与冷水箱2相连通，所述冷水管7与冷水箱2螺栓连接，所述热水箱3上设置有热水管8，所述热水管8与热水箱3相连通，所述热水管8与热水箱3螺栓连接，所述冷水管7和热水管8均与导热管5相连通，所述冷水管7和热水管8均与导热管5法兰连接，所述冷水箱2右侧设置有控制装置9，所述控制装置9与冷水箱2固定连接。通过设置有冷水箱、热水箱、冷水管、热水管、导热管和烟气管道，导热管缠绕在烟气管道上，当冷水进入导热管时，通过烟气管道的热量对冷水进行加热，加热后在排放到热水箱内，使其有效的进行余热回收利用。

本实施例的有益效果为：通过设置有冷水箱、热水箱、冷水管、热水管、导热管和烟气管道，导热管缠绕在烟气管道上，当冷水进入导热管时，通过烟气管道的热量对冷水进行加热，加热后在排放到热水箱内，使其有效的进行余热回收利用。

实施例2

如图1-3所示，一种矿热炉烟气余热回收利用装置，包括冷水箱2、热水箱3和用于与矿热炉的出气口连接的烟气管道4，所述烟气管道4上设置有用于传导热量的导热管5，所述导热管5螺旋缠绕住烟气管道4，所述烟气管道4上设置有与导热管5相契合的凹槽(未图示)，所述凹槽呈半圆状设置，所述导热管5嵌入烟气管道4内，所述导热管5上设置有用于固定其自身的水管夹6，所述水管夹6设置有一个以上，所述水管夹6与导热管5固定连接，所述导热管5通过水管夹6与烟气管道4螺栓连接，所述冷水箱2上设置有冷水管7，所述冷水管7与冷水箱2相连通，所述冷水管7与冷水箱2螺栓连接，所述热水箱3上设置有热水管8，所述热水管8与热水箱3相连通，所述热水管8与热水箱3螺栓连接，所述冷水管7和热水管8均与导热管5相连通，所述冷水管7和热水管8均与导热管5法兰连接，所述冷水箱2右侧设置有控制装置9，所述控制装置9与冷水箱2固定连接。通过设置有冷水箱、热水箱、冷水管、热水管、导热管和烟气管道，导热管缠绕在烟气管道上，当冷水进入导热管时，通过烟气管道的热量对冷水进行加热，加热后在排放到热水箱内，使其有效的进行余热回收利用。

所述冷水箱2上设置有进水管10，所述进水管10与冷水箱2相连通，所述进水管10与冷水箱2螺栓连接，所述进水管10上设置有第一电磁阀11，所述第一电磁阀11与进水管10固定连接，所述第一电磁阀11与控制装置9电性连接。通过控制装置开启或者关闭第一电磁阀，从而使对冷水箱注入新的冷水

所述热水箱3上设置有排水管12，所述排水管12与热水箱3相连通，所述排水管12与热水箱3螺栓连接，所述排水管12上设置有第二电磁阀13，所述第二电磁阀13与排水管12固定连接，所述第二电磁阀13与控制装置9电性连接。通过控制装置开启或者关闭第二电磁阀，从而有效排除热水。

所述冷水管7和热水管8上均设置有抽水泵14，所述冷水管7和热水管8均与其各自上的抽水泵14螺栓连接，所述抽水泵14与控制装置9电性连接。通过设置有抽水泵，冷水管上的抽水泵能有效将冷水抽入导热管内，热水管上的抽水泵能有效的将热水抽入热水箱内。

所述热水箱3上设置有温度传感器15，所述温度传感器15插入热水箱3内，所述温度传感器15与热水箱3固定连接，所述冷水箱2内设置有液位传感器16，所述液位传感器16与冷水箱2固定连接，所述温度传感器15和液位传感器16均与控制装置9电性连接。温度传感器能有效将热水的温度反馈给控制装置，液位传感器能有效的检测冷水箱内水的液位情况。

所述热水箱3和冷水箱2之间设置有输水管17，所述输水管17两端分别与热水箱3和冷水箱2相连通，所述输水管17两端分别与热水箱3和冷水箱2螺栓连接，所述输水管17上设置有第三电磁阀18，所述第三电磁阀18与控制装置9电性连接。输水管有效的将热水箱和冷水箱相连通，第三电磁阀通过控制装置能有效将热水箱内的水输送到冷水箱内。

所述烟气管道4上设置有烟气管道19，所述烟气管道19包裹住烟气管道4和导热管5，所述烟气管道19与矿热炉的出气口固定连接，所述烟气管道19内设置有隔热棉20，所述隔热棉20与烟气管道19固定连接。烟气管道和隔热棉有效的减少热量散发，使其有效提高热量回收利用的效率。

所述烟气管道19的出口处上设置有空气过滤网21，所述空气过滤网21与烟气管道19固定连接。空气过滤网能有效过滤烟气后在排放，减轻环境污染。

本实施例的有益效果为：通过设置有冷水箱、热水箱、冷水管、热水管、导热管和烟气管道，导热管缠绕在烟气管道上，当冷水进入导热管时，通过烟气管道的热量对冷水进行加热，加热后在排放到热水箱内，使其有效的进行余热回收利用。此外，冷水箱上设置有进水管，进水管与冷水箱相连通，进水管与冷水箱螺栓连接，进水管上设置有第一电磁阀，第一电磁阀与进水管固定连接，第一电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第一电磁阀，从而使对冷水箱注入新的冷水。热水箱上设置有排水管，排水管与热水箱相连通，排水管与热水箱螺栓连接，排水管上设置有第二电磁阀，第二电磁阀与排水管固定连接，第二电磁阀与控制装置电性连接。通过控制装置开启或者关闭第二电磁阀，从而有效排除热水。冷水管和热水管上均设置有抽水泵，冷水管和热水管均与其各自上的抽水泵螺栓连接，抽水泵与控制装置电性连接。通过设置有抽水泵，冷水管上的抽水泵能有效将冷水抽入导热管内，热水管上的抽水泵能有效的将热水抽入热水箱内。热水箱上设置有温度传感器，温度传感器插入热水箱内，温度传感器与热水箱固定连接，冷水箱内设置有液位传感器，液位传感器与冷水箱固定连接，温度传感器和液位传感器均与控制装置电性连接。温度传感器能有效将热水的温度反馈给控制装置，液位传感器能有效的检测冷水箱内水的液位情况。热水箱和冷水箱之间设置有输水管，输水管两端分别与热水箱和冷水箱相连通，输水管两端分别与热水箱和冷水箱螺栓连接，输水管上设置有第三电磁阀，第三电磁阀与控制装置电性连接。输水管有效的将热水箱和冷水箱相连通，第三电磁阀通过控制装置能有效将热水箱内的水输送到冷水箱内。烟气管道上设置有烟气管道，烟气管道包裹住烟气管道和导热管，烟气管道与矿热炉的出气口固定连接，烟气管道内设置有隔热棉，隔热棉与烟气管道固定连接。烟气管道和隔热棉有效的减少热量散发，使其有效提高热量回收利用的效率。烟气管道的出口处上设置有空气过滤网，空气过滤网与烟气管道固定连接。空气过滤网能有效过滤烟气后在排放，减轻环境污染。

本发明还提供一种矿热炉烟气余热回收利用装置的余热回收方法，包括以下步骤：

1)矿热炉产生的烟气通过烟气管道时，控制装置启动冷水管上的抽水泵，将冷水从冷水箱内抽到导热管中，经过烟气余热进行加热冷水，抽出3m³冷水后，控制装置停止冷水管上的抽水泵；

2)冷水在导热管中加热5min后，控制装置开启热水管上的抽水泵，将水抽入热水箱内；

3)温度传感器检测热水箱内水的温度，反馈给控制装置，当温度达到50℃时，控制装置则开启第二电磁阀，将水排出，当温度不足50℃时，控制装置开启第三电磁阀，将水从新排入冷水箱内；

4)当冷水箱内液位传感器探测到冷水低于30cm时，控制装置开启第一电磁阀注入冷水。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：包括冷水箱、热水箱和用于与矿热炉的出气口连接的烟气管道，所述烟气管道上设置有用于传导热量的导热管，所述导热管螺旋缠绕住烟气管道，所述烟气管道上设置有与导热管相契合的凹槽，所述凹槽呈半圆状设置，所述导热管嵌入烟气管道内，所述导热管上设置有用于固定其自身的水管夹，所述水管夹设置有一个以上，所述水管夹与导热管固定连接，所述导热管通过水管夹与烟气管道螺栓连接，所述冷水箱上设置有冷水管，所述冷水管与冷水箱相连通，所述冷水管与冷水箱螺栓连接，所述热水箱上设置有热水管，所述热水管与热水箱相连通，所述热水管与热水箱螺栓连接，所述冷水管和热水管均与导热管相连通，所述冷水管和热水管均与导热管法兰连接，所述冷水箱右侧设置有控制装置，所述控制装置与冷水箱固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述冷水箱上设置有进水管，所述进水管与冷水箱相连通，所述进水管与冷水箱螺栓连接，所述进水管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀与进水管固定连接，所述第一电磁阀与控制装置电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述热水箱上设置有排水管，所述排水管与热水箱相连通，所述排水管与热水箱螺栓连接，所述排水管上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀与排水管固定连接，所述第二电磁阀与控制装置电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述冷水管和热水管上均设置有抽水泵，所述冷水管和热水管均与其各自上的抽水泵螺栓连接，所述抽水泵与控制装置电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述热水箱上设置有温度传感器，所述温度传感器插入热水箱内，所述温度传感器与热水箱固定连接，所述冷水箱内设置有液位传感器，所述液位传感器与冷水箱固定连接，所述温度传感器和液位传感器均与控制装置电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述热水箱和冷水箱之间设置有输水管，所述输水管两端分别与热水箱和冷水箱相连通，所述输水管两端分别与热水箱和冷水箱螺栓连接，所述输水管上设置有第三电磁阀，所述第三电磁阀与控制装置电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种矿热炉烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述烟气管道上设置有烟气管道，所述烟气管道包裹住烟气管道和导热管，所述烟气管道与矿热炉的出气口固定连接，所述烟气管道内设置有隔热棉，所述隔热棉与烟气管道固定连接。

8.一种矿热炉烟气余热回收利用装置的余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)矿热炉产生的烟气通过烟气管道时，控制装置启动冷水管上的抽水泵，将冷水从冷水箱内抽到导热管中，经过烟气余热进行加热冷水，抽出2～3m³冷水后，控制装置停止冷水管上的抽水泵；

2)冷水在导热管中加热3～6min后，控制装置开启热水管上的抽水泵，将水抽入热水箱内；

3)温度传感器检测热水箱内水的温度，反馈给控制装置，当温度达到50℃时，控制装置则开启第二电磁阀，将水排出，当温度不足50℃时，控制装置开启第三电磁阀，将水从新排入冷水箱内；

4)当冷水箱内液位传感器探测到冷水低于30cm时，控制装置开启第一电磁阀注入冷水。