CN109432953A - 环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统 - Google Patents

Abstract

一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，包括进气总管、出气总管、水换热装置、油换热装置、脱硫装置，所述水换热装置用于对循环水和烟气进行换热，所述油换热装置用于对油和烟气进行换热，所述脱硫装置包括脱硫塔、水吸收池，在塔体内部从下向上依次设置下喷淋管、中喷淋管、上喷淋管和第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板，第一遮挡板设置于下喷淋管的下方，第二遮挡板设置于中喷淋管的下方，第三遮挡板设置于上喷淋管的下方，水吸收池的底部与脱硫塔的塔底连通，本发明中将煅烧炉排出的高温烟气进行热量回收再利用，通过水换热装置、油换热装置进行热量回收利用，二者还采用可选择式，增加了热量回收的灵活性和实用性。

Description

环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统

技术领域

本发明涉及电极糊生产技术领域，尤其涉及一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统。

背景技术

无烟煤、石油焦是电极糊产品的重要原料，在原料使用之前为了降低原煤、原焦的比电阻，去除杂质，通常需要预处理，采用普煅炉进行高温煅烧是一种常见的预处理方法，煅烧过程中炉体会排出高温烟气，该烟气的温度包含的热量非常高（1000℃左右），现有的技术通常是对烟气进行焚烧外排，这不仅造成环境污染，而且对烟气中包含的热量也产生极大的浪费。

发明内容

有必要提出一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统。

一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，包括进气总管、出气总管、水换热装置、油换热装置、脱硫装置，进气总管的一端与煅烧炉的烟囱连接，另一端分别与水换热装置、油换热装置的进气端连接，出气总管的一端与水换热装置、油换热装置的出气端连接，另一端与脱硫装置的入口连接，还在出气总管上设置风机，所述水换热装置用于对循环水和烟气进行换热，所述油换热装置用于对油和烟气进行换热，所述脱硫装置包括脱硫塔、水吸收池，脱硫塔为立式封闭塔体，在塔体的顶部设置排气管，排气管与外部负压系统连接，以使塔体内部形成负压，在塔体内部从下向上依次设置下喷淋管、中喷淋管、上喷淋管和第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板，下喷淋管包括若干喷头，下喷淋管设置于塔体的左侧侧壁的内壁上，中喷淋管包括若干喷头，中喷淋管设置于塔体的右侧侧壁的内壁上，上喷淋管包括若干喷头，上喷淋管设置于塔体的的左侧侧壁的内壁上，第一遮挡板设置于下喷淋管的下方，第一遮挡板的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第一遮挡板与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第二遮挡板设置于中喷淋管的下方，第二遮挡板的右端与塔体右侧侧壁的内壁无缝连接，左端不与塔体左侧侧壁的内壁连接，以使第二遮挡板与左侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第三遮挡板设置于上喷淋管的下方，第三遮挡板的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第三遮挡板与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板为具有底面的平板，第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板的前后两端与塔体的前后侧壁无缝连接，所述下喷淋管的喷头、上喷淋管的喷头的方向朝向塔体右侧侧壁设置，中喷淋管的喷头的方向朝向塔体左侧侧壁设置，以使喷头喷出的水雾沿着遮挡板与侧壁之间的烟气通道落下，以对烟气进行淋洗吸收，所述水吸收池为封闭池体，水吸收池内部充满水，水吸收池设置于塔体的左侧底部，水吸收池的底部与脱硫塔的塔底连通，还在水吸收池内部设置多个安装架、多个伸入细管，多个安装架固定设置于水吸收池的池体内部，多个伸入细管为上下贯通的管体，多个伸入细管的上端与安装架固定连接，下端伸入至水吸收池内的水面以下，以使进入水吸收池内的烟气沿着伸入细管进入水内部，以将进入的烟气分散形成细小气泡进入水中。

本发明中将煅烧炉排出的高温烟气进行热量回收再利用，通过水换热装置、油换热装置进行热量回收利用，从而将高温烟气中的热量充分利用，水换热装置、油换热装置还采用可选择式，增加了热量回收的灵活性和实用性。

附图说明

图1为环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统的结构示意图。

图2为环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统的另一个角度的示意图。

图3为环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统的俯视图。

图4为脱硫装置的内部结构示意图。

图5为脱硫装置的内部主视图。

图6为水换热装置的内部结构图。

图7为油换热装置的内部结构图。

图8为水吸收池的内部俯视图。

图9为图8中的伸入细管的局部放大图。

图10为水吸收池的的内部竖向截面图。

图11为图10中分布膜523、透气细孔5231、细长尖刺5232的局部放大图。

图中：进气总管10、出气总管20、水换热装置30、水换热器31、外壳311、列管312、水箱32、循环泵33、油换热装置40、换热室41、防火层411、保温层412、隔热层413、换热片42、脱硫装置50、脱硫塔51、下喷淋管511、中喷淋管512、上喷淋管513、第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516、水吸收池52、安装架521、伸入细管522、凸起侧边5221、分布膜523、透气细孔5231、细长尖刺5232、循环池53、沉淀池54、溢流板55、旁路装置60、水面100、水膜101、压力较小的通道102。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

参见图1至图5，本发明实施例提供了一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，包括进气总管10、出气总管20、水换热装置30、油换热装置40、脱硫装置50，进气总管10的一端与煅烧炉的烟囱连接，另一端分别与水换热装置30、油换热装置40的进气端连接，出气总管20的一端与水换热装置30、油换热装置40的出气端连接，另一端与脱硫装置50的入口连接，还在出气总管20上设置风机，风机的出口与脱硫装置50连接，以通过风机将烟气从煅烧炉的烟囱、水换热装置30、油换热装置40抽吸至脱硫装置50；

所述水换热装置30用于对循环水和烟气进行换热，所述油换热装置40用于对油和烟气进行换热；

所述脱硫装置50包括脱硫塔51、水吸收池52，脱硫塔51为立式封闭塔体，在塔体的顶部设置排气管，排气管与外部负压系统连接，以使塔体内部形成负压，在塔体内部从下向上依次设置下喷淋管511、中喷淋管512、上喷淋管513和第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516，下喷淋管511包括若干喷头，下喷淋管511设置于塔体的左侧侧壁的内壁上，中喷淋管512包括若干喷头，中喷淋管512设置于塔体的右侧侧壁的内壁上，上喷淋管513包括若干喷头，上喷淋管513设置于塔体的的左侧侧壁的内壁上，第一遮挡板514设置于下喷淋管511的下方，第一遮挡板514的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第一遮挡板514与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第二遮挡板515设置于中喷淋管512的下方，第二遮挡板515的右端与塔体右侧侧壁的内壁无缝连接，左端不与塔体左侧侧壁的内壁连接，以使第二遮挡板515与左侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第三遮挡板516设置于上喷淋管513的下方，第三遮挡板516的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第三遮挡板516与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516为具有底面的平板，第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516的前后两端与塔体的前后侧壁无缝连接，所述下喷淋管511的喷头、上喷淋管513的喷头的方向朝向塔体右侧侧壁设置，中喷淋管512的喷头的方向朝向塔体左侧侧壁设置，以使喷头喷出的水雾沿着遮挡板与侧壁之间的烟气通道落下，以对烟气进行淋洗吸收；

所述水吸收池52为封闭池体，水吸收池52的顶部通过管道与风机的出口连接，水吸收池52内部充满水，水吸收池52设置于塔体的左侧底部，水吸收池52的底部与脱硫塔51的塔底连通，还在水吸收池52内部设置多个安装架521、多个伸入细管522，多个安装架521固定设置于水吸收池52的池体内部，多个伸入细管522为上下贯通的管体，多个伸入细管522的上端与安装架521固定连接，下端伸入至水吸收池52内的水面100以下，以使进入水吸收池52内的烟气沿着伸入细管522进入水内部，以将进入的烟气分散形成细小气泡进入水中。

水换热装置30将烟气高温换热给生活用水，如暖气用水、洗澡用水，该换热温度要求较低，换热后的水温达到40-60℃即可；油换热装置40是将烟气高温换热给导热油，此换热温度要求较高，换热后的油温约为160-200℃，换热后的烟气温度明显降低，但烟气中的有害杂质仍然存在，本发明通过脱硫塔51进行吸收处理，使得排出的烟气中无有害物质。

本发明设置的水吸收池52对烟气进行水洗吸收，并且进入水吸收池52内的烟气是通过伸入细管522内部进入水内，以形成直径很小的细小气泡，从而增大烟气与水的接触面积，增大水洗效果；更重要的是，伸入细管522的设置可以减小水面以上烟气进入水内的压力，从而减小外部负压系统对脱硫塔51内烟气负压抽吸的功率，降低成本；经过水洗后的烟气进入脱硫塔51塔体内部，依次从下向上沿着第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516的烟气通道呈“S”型经过塔体，依次被下喷淋管511、中喷淋管512、上喷淋管513喷出的水接触吸收，从而实现对剩余烟气的充分吸收。

现有技术中，为了将烟气经过水洗吸收，通常将排烟的管道直接通到水中，这样进入水中的烟气形成的气泡很大，浮力很大，造成大颗粒气泡快速从水中上浮，导致不能与水充分长时间大面积接触，存在水洗不充分，不彻底的技术问题。

参见图4、5，进一步，所述第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516均为倾斜设置的斜板，第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516的倾斜方向（如图中沿着S1方向倾斜）为向远离下喷淋管511、中喷淋管512、上喷淋管513的方向向下倾斜。

第一遮挡板514、第二遮挡板515、第三遮挡板516具有较大平面，平面的下表面具有至少几个作用，首先，经过水洗的烟气中夹带水蒸气及气体颗粒、杂质颗粒，在脱硫塔51内部被负压抽吸向上移动的过程中，被遮挡板的下表面接触遮挡，加速对烟气进行冷却降温，有助于烟气或水蒸气的冷却凝结，从而降低烟气排出的量，第二，遮挡可以降低烟气上升的速度，降低烟气排出的速度，拉长烟气在塔体内与喷淋水接触的时间，从增强喷淋脱硫的效率；而且，遮挡可以对烟气中夹带的杂质或颗粒的阻挡力，从而降低烟气中夹带杂质排出的可能性；第三，遮挡板形成S型通道，对烟气上升形成定向导流，使得烟气与喷淋水百分百全部接触。

比较于现有的单独采用喷淋管喷洒水雾的方案，增加了遮挡板。遮挡板的下表面形成的冷凝液流向下流动，落在下方的遮挡板的上表面上，向下倾斜的遮挡板使得液流沿着斜板向下流动，留下的液流依次向下流动，至落在塔体底部的水中，避免液流积攒在遮挡板上，形成沉积。

参见图8、9，进一步，还在伸入细管522的外壁上设置凸起侧边5221，凸起侧边5221沿着伸入细管522的轴向方向设置于伸入细管522的外壁上。

伸入细管522的设置能够降低烟气进入水中的压力，凸起侧边5221不仅增大伸入细管522的外壁的表面积，在较大的表面积上吸附较多的空烟气泡，这些空烟气泡形成了烟气进入水中的压力更小的通道102；而且凸起侧边5221具有尖锐的边缘，由于水的表面张力，在这些凸起侧边5221的边缘部分容易形成封闭水膜101，这些封闭水膜101反而使凸起侧边5221的边缘形成应力集中区，应力集中区内部充满空气，形成空气通道，这里也是烟气进入水中压力较小的通道102。

参见图10、11，进一步，还在水面表面上覆盖柔性轻质的分布膜523，分布膜523漂浮在水面上，所述伸入细管522的下端穿过分布膜523，以伸入至水中，还在分布膜523上开设若干透气细孔5231，若干透气细孔5231与深入细管穿过的孔不重合，以在水面上形成透气孔。

分布膜523的设置，在非透气细孔5231的位置形成阻碍烟气的隔层，使得烟气沿着透气细孔5231进入分布膜523以下的水中，从而使得作用于烟气的负压抽吸力的表面积变小，压力更大，利于压力的充分集中利用。

进一步，还在分布膜523的细孔的边缘设置细长尖刺5232，细长尖刺5232向水面以下延伸，以进入水中。

规则形状的透气细孔5231由于水面表面张力的存在，很容易在水面上形成水膜101，导致透气细孔5231被封闭，细长尖刺5232的设置可以刺破水膜101，使得透气细孔5231与水面以下的水连通，沿着细长尖刺5232形成水中压力较小的通道102，利于负压抽吸力沿此通道向水面以上扩散，形成对烟气的吸附。

进一步，若干细长尖刺5232的最低端的高度和若干伸入细管522的最低端的高度各不相同，以在水中形成高低不同、多层级压力较小的通道。

负压吸附力依次从塔体顶部、中部、底部及塔体底部内部的水面向吸附水池中的水内部扩散，进入水中的负压吸附力在水中随机分布，为了是增大吸附力对烟气的吸附机会，高低不同、多层级压力较小的通道能够与不同位置的负压吸附力接触，从而在水中不同深度、不同位置均可形成吸附力，从而增大吸附能力。

进一步，还在脱硫塔51的塔体右侧设置清水池，清水池为敞口水池，在清水池与塔体侧壁之间设置溢流板55，溢流板55将清水池分割为循环池53和沉淀池54，沉淀池54靠近塔体设置，沉淀池54的底部与塔体底部连通，所述水吸收池52的底部、塔体底部均向沉淀池54的底部向下倾斜（如图中沿着S2方向倾斜），在沉淀池54的前、后侧壁上开设清理口。

沉淀池54、塔体底部、水吸收池52三者连通，水洗后即塔体内喷淋后水中混合了很多杂质，溢流板55的设置阻挡了杂质进入循环池53内，倾斜底部的沉淀池54用于收集清理杂质。该方案的设置可以将水进行沉淀分离，上层清澈的水用于系统内部自循环使用，下层沉淀杂质可以单独清理出去，从而提高循环水的使用效率。

进一步，还在进气总管10和出气总管20之间旁路装置60，旁路装置60为一旁路管道，还在旁路管道上设置旁路阀。

进气总管10和出气总管20与水换热装置30、油换热装置40之间分别通过分管连接，还在各分管上设置控制阀，以控制水换热装置30、油换热装置40独立工作。

参见图6，进一步，所述水换热装置30包括水换热器31、水箱32、循环泵33，水换热器31包括外壳311、列管312，列管312布置在外壳311内部，外壳311为封闭腔体，列管312的两端通过分管与进气总管10、出气总管20连接，列管312用于烟气通过外壳311，外壳311与列管312之间形成水预热空间，还在外壳311的顶部开设热水排出管，在外壳311底部开设冷水回流管，热水排出罐将换热后的热水打出至生活用水区使用，冷水会流管将生活用水区使用后的温度降低的水回流至水换热器31内，循环泵33设置于冷水会流管，以提供循环动力，水箱32为一封闭腔体，水箱32的顶部和水换热器31的顶部通过压力阀连接，以对水换热器31进行排水、泄压。

参见图7，进一步，所述油换热装置40包括换热室41、换热片42，换热室41为规则形状的封闭腔体，换热室41的侧壁包括依次从外向内设置的防火层411、隔热层413、保温层，换热片42设置于换热室41内部，换热片42为夹套结构，在换热片42的夹套内部用于通入导热油，在换热片42外部和换热室41内部之间形成烟气流通通道，以通过烟气对换热片42内的导热油进行换热。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：包括进气总管、出气总管、水换热装置、油换热装置、脱硫装置，进气总管的一端与煅烧炉的烟囱连接，另一端分别与水换热装置、油换热装置的进气端连接，出气总管的一端与水换热装置、油换热装置的出气端连接，另一端与脱硫装置的入口连接，还在出气总管上设置风机，所述水换热装置用于对循环水和烟气进行换热，所述油换热装置用于对油和烟气进行换热，所述脱硫装置包括脱硫塔、水吸收池，脱硫塔为立式封闭塔体，在塔体的顶部设置排气管，排气管与外部负压系统连接，以使塔体内部形成负压，在塔体内部从下向上依次设置下喷淋管、中喷淋管、上喷淋管和第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板，下喷淋管包括若干喷头，下喷淋管设置于塔体的左侧侧壁的内壁上，中喷淋管包括若干喷头，中喷淋管设置于塔体的右侧侧壁的内壁上，上喷淋管包括若干喷头，上喷淋管设置于塔体的的左侧侧壁的内壁上，第一遮挡板设置于下喷淋管的下方，第一遮挡板的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第一遮挡板与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第二遮挡板设置于中喷淋管的下方，第二遮挡板的右端与塔体右侧侧壁的内壁无缝连接，左端不与塔体左侧侧壁的内壁连接，以使第二遮挡板与左侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第三遮挡板设置于上喷淋管的下方，第三遮挡板的左端与塔体左侧侧壁的内壁无缝连接，右端不与塔体右侧侧壁的内壁连接，以使第三遮挡板与右侧侧壁之间间隔形成烟气通道，第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板为具有底面的平板，第一遮挡板、第二遮挡板、第三遮挡板的前后两端与塔体的前后侧壁无缝连接，所述下喷淋管的喷头、上喷淋管的喷头的方向朝向塔体右侧侧壁设置，中喷淋管的喷头的方向朝向塔体左侧侧壁设置，以使喷头喷出的水雾沿着遮挡板与侧壁之间的烟气通道落下，以对烟气进行淋洗吸收，所述水吸收池为封闭池体，水吸收池内部充满水，水吸收池设置于塔体的左侧底部，水吸收池的底部与脱硫塔的塔底连通，还在水吸收池内部设置多个安装架、多个伸入细管，多个安装架固定设置于水吸收池的池体内部，多个伸入细管为上下贯通的管体，多个伸入细管的上端与安装架固定连接，下端伸入至水吸收池内的水面以下，以使进入水吸收池内的烟气沿着伸入细管进入水内部，以将进入的烟气分散形成细小气泡进入水中。

2.如权利要求1所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：还在伸入细管的外壁上设置凸起侧边，凸起侧边沿着伸入细管的轴向方向设置于伸入细管的外壁上。

3.如权利要求2所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：还在水面表面上覆盖柔性轻质的分布膜，分布膜漂浮在水面上，所述伸入细管的下端穿过分布膜，以伸入至水中，还在分布膜上开设若干透气细孔，若干透气细孔与深入细管穿过的孔不重合，以在水面上形成透气孔。

4.如权利要求3所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：还在分布膜的细孔的边缘设置细长尖刺，细长尖刺向水面以下延伸，以进入水中。

5.如权利要求4所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：若干细长尖刺的最低端的高度和若干伸入细管的最低端的高度各不相同，以在水中形成高低不同、多层级压力较小的通道。

6.如权利要求5所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：还在脱硫塔的塔体右侧设置清水池，清水池为敞口水池，在清水池与塔体侧壁之间设置溢流板，溢流板将清水池分割为循环池和沉淀池，沉淀池靠近塔体设置，沉淀池的底部与塔体底部连通，所述水吸收池的底部、塔体底部均向沉淀池的底部向下倾斜，在沉淀池的前、后侧壁上开设清理口。

7.如权利要求1所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：还在进气总管和出气总管之间旁路装置，旁路装置为一旁路管道，还在旁路管道上设置旁路阀。

8.如权利要求1所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：所述水换热装置包括水换热器、水箱、循环泵，水换热器包括外壳、列管，列管布置在外壳内部，外壳为封闭腔体，列管的两端通过分管与进气总管、出气总管连接，列管用于烟气通过外壳，外壳与列管之间形成水预热空间，还在外壳的顶部开设热水排出管，在外壳底部开设冷水回流管，热水排出罐将换热后的热水打出至生活用水区使用，冷水会流管将生活用水区使用后的温度降低的水回流至水换热器内，循环泵设置于冷水会流管，以提供循环动力，水箱为一封闭腔体，水箱的顶部和水换热器的顶部通过压力阀连接，以对水换热器进行排水、泄压。

9.如权利要求1所述的环保式电极糊原料煅烧烟气热量利用系统，其特征在于：所述油换热装置包括换热室、换热片，换热室为规则形状的封闭腔体，换热室的侧壁包括依次从外向内设置的防火层、隔热层、保温层，换热片设置于换热室内部，换热片为夹套结构，在换热片的夹套内部用于通入导热油，在换热片外部和换热室内部之间形成烟气流通通道，以通过烟气对换热片内的导热油进行换热。