CN109737765A - 一种储热式电石锅余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储热式电石锅余热回收系统，包括电石锅、导热油‑熔盐换热器、高低温储罐和换热器等；工作时，电石锅盛装有熔融态的电石，低温导热油在外部冲刷电石锅完成升温过程，同时电石冷却至设定温度并被输送至指定区域倾倒；随后高温导热油和低温储罐通过冷熔盐泵输送的低温熔盐进行换热，低温熔盐吸热升温后被送到高温储罐中存储，放热后的低温导热油输送到电石锅外换热工质通道和电石锅再次进行换热；放热时，高温储罐内的高温熔盐被热熔盐泵输送至换热器内与水进行换热，产生蒸汽；换完热的熔盐又被输送回低温储罐，形成循环回路。本发明解决了熔融电石冷却过程中的热能浪费问题，并且在保证余热品位的同时使余热的连续回收成为可能。

Description

一种储热式电石锅余热回收系统

技术领域

本发明属于节能减排技术领域，具体涉及一种储热式电石锅余热回收系统，适用于电石行业电石锅冷却余热利用。

背景技术

电石行业是一个高耗能、高污染的行业。我国的电石年产能巨大，是目前世界上产量和消耗量最大的国家。电石刚出炉时的温度可达到2000℃，其热焓高，热量大，传统工艺主要是在空气中自然对流冷却或是强制通风冷却。其主要缺点之一是熔融电石固化过程中的潜热以及降温冷却过程中的显热均未被回收利用；二是自然通风冷却时间长，生产效率低，如果强制通风冷却，风机又会耗散掉大量的电能。

CN201310251649.6熔融电石冷却过程中的余热回收装置及余热回收方法，装置包括热量收集器、热管换热器、除尘器风机和给水泵，利用水和空气分别吸收对流热和辐射热。其中热量收集器做成箱体供电石锅换热，热管换热器分为空气换热端和水换热端，但是无法解决电石余热周期性生产的问题，而且系统复杂，热管换热器的密封也存在一定难度。

CN201410195288.2中提出的熔融电石余热回收方法，设置有余热回收室，余热回收室内设特种电石锅、锅炉或换热器、循环风机。利用循环风机强制通风对电石进行冷却，通过改变锅炉或换热器内的工质，可以做到余热的梯级利用。但是，此方法同样受限于电石炉的间断出料，无法保证连续生产。

CN201610844460.1属于隧道窑余热回收，建立了两个高温室和一个中温室，电石锅在高温室内进行强制风冷利用对流热，然后进入中温室，最后输送至外面。此系统只利用了对流热，热风温度也会随着电石炉的出料周期性变化，而且仍为非连续生产。

CN201420344707.X提出用环形密闭集箱内的相变蓄热材料吸收熔融电石的热量，然后再强制通风与相变蓄热材料换热。此装置中对流空气并未直接与电石接触，而是通过相变蓄热材料间接换热，降低了换热的效率，同样也使电石的冷却效率降低。

以上专利大部分采用对流换热方式，而且都没有解决电石炉间歇性出料造成的余热回收周期性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储热式电石锅余热回收系统，以解决熔融电石冷却过程中的热能浪费问题，并且在保证余热品位的同时使余热的连续回收成为可能。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种储热式电石锅余热回收系统，包括电石锅小车、电石锅、导热油-熔盐换热器、低温储罐、冷熔盐泵、高温储罐、热熔盐泵和换热器；其中，

电石锅用于装盛熔融状态的电石，其放置在电石锅小车上，若干电石锅一组，组成一个换热单元，且上部与电石锅小车密封连接；导热油-熔盐换热器上设置有导热油出入口和熔盐出入口，换热器上设置有熔盐出入口和换热水出入口；

换热单元的出口与导热油-熔盐换热器的导热油入口连通，导热油-熔盐换热器的导热油出口与换热单元的入口连通；换热器的熔盐出口与低温储罐的入口连通，低温储罐的出口与冷熔盐泵的入口连通，冷熔盐泵的出口与导热油-熔盐换热器的熔盐入口连通，导热油-熔盐换热器的熔盐出口与高温储罐的入口连通，高温储罐的出口与热熔盐泵的入口连通，热熔盐泵的出口与换热器的熔盐入口连通。

本发明进一步的改进在于，工作时，电石锅盛装有熔融态的电石，低温导热油在外部冲刷电石锅完成升温过程，同时电石冷却至设定温度并被输送至指定区域倾倒；随后高温导热油和低温储罐通过冷熔盐泵输送的低温熔盐进行换热，低温熔盐吸热升温后被送到高温储罐中存储，放热后的低温导热油输送到电石锅外换热工质通道和电石锅再次进行换热；放热时，高温储罐内的高温熔盐被热熔盐泵输送至换热器内与水进行换热，产生蒸汽；换完热的熔盐又被输送回低温储罐，形成循环回路。

本发明进一步的改进在于，若干个电石锅一组，组成一个换热单元，放置在电石锅小车上，一个电石锅小车只放置一个换热单元。

本发明进一步的改进在于，为增加换热面积，多个换热单元之间相互串联或并联。

本发明进一步的改进在于，换热单元内的电石锅外侧设置有相互连通的换热工质流通通道，导热油在换热工质流通通道内流动，通过对流冲刷换热单元内的若干个电石锅完成换热过程。

本发明进一步的改进在于，电石锅外侧设置有若干用于增强换热的肋片。

本发明具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种储热式电石锅余热回收系统，减少了电石工业大量的能源浪费，减轻了环境热污染。此外，本发明设置有独特的高温储罐和低温储罐，高温储罐用于储存吸热后的高温熔盐，低温储罐用于储存与工质水换热后的低温熔盐。由于电石炉的周期性出料，在没有高温电石加热换热的情况下，高温储罐内储存的高温熔盐仍会进入换热器内与工质水进行换热，提高了系统的可靠性和稳定性，克服了电石炉周期性出料的缺点，避免了传统余热回收中电石锅温度和余热品位随着电石出料，冷却周期性变化的特点，保证余热回收的品味和数量。

附图说明

图1为本发明一种蓄热式电石余热回收系统的结构示意图。

图中：1-电石锅小车，2-电石锅，3-导热油-熔盐换热器，4-低温储罐，5-冷熔盐泵，6-高温储罐，7-热熔盐泵，8-换热器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种储热式电石锅余热回收系统，包括电石锅小车1，电石锅2，用于装盛熔融状态的电石。电石锅2若干个一组，组成一个换热单元，其上部与电石锅小车1密封连接。当电石出炉后，流入电石锅2中，并将换热单元连接至导热油管道上。换热单元连接完成后，蓄热系统首次运行或检修后重新启动时，均是通过安装在低温储罐4内的加热器将混合盐融化。低温储罐4内的熔盐被加热到适宜的黏度后，利用冷熔盐泵5，将低温熔盐输送到导热油-熔盐换热器3处，与高温导热油进行对流换热，使低温熔盐继续升温，升到一定温度后，熔盐进入高温储罐6存储；当电石降至一定温度凝固后，从管道上卸下换热单元，将电石倾覆至指定区域。放热时，高温熔盐通过热熔盐泵7输送至换热器8内与冷却水换热产生蒸汽，高温熔盐降温后回低温储罐4存储。然后再通过冷熔盐泵5提升至导热油-熔盐换热器3处升温，循环往复。

在本实施例中，换热单元内小容积的电石锅外侧设置有相互连通的换热工质流通通道，导热油在换热工质流通通道内流动，通过对流冲刷换热单元内的若干个电石锅完成换热过程。

在本实施例中，考虑到电石炉的出料量，导热油管道上可同时并联或串联多个换热单元。

在本实施例中，优先选用外侧设置有若干肋片的电石锅，该种电石锅可增大换热面积，强化对流换热，加快熔融电石的冷却速度，提高系统的运行效。

Claims (6)

1.一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，包括电石锅小车(1)、电石锅(2)、导热油-熔盐换热器(3)、低温储罐(4)、冷熔盐泵(5)、高温储罐(6)、热熔盐泵(7)和换热器(8)；其中，

电石锅(2)用于装盛熔融状态的电石，其放置在电石锅小车(1)上，若干电石锅(2)一组，组成一个换热单元，且上部与电石锅小车(1)密封连接；导热油-熔盐换热器(3)上设置有导热油出入口和熔盐出入口，换热器(8)上设置有熔盐出入口和换热水出入口；

换热单元的出口与导热油-熔盐换热器(3)的导热油入口连通，导热油-熔盐换热器(3)的导热油出口与换热单元的入口连通；换热器(8)的熔盐出口与低温储罐(4)的入口连通，低温储罐(4)的出口与冷熔盐泵(5)的入口连通，冷熔盐泵(5)的出口与导热油-熔盐换热器(3)的熔盐入口连通，导热油-熔盐换热器(3)的熔盐出口与高温储罐(6)的入口连通，高温储罐(6)的出口与热熔盐泵(7)的入口连通，热熔盐泵(7)的出口与换热器(8)的熔盐入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，工作时，电石锅(2)盛装有熔融态的电石，低温导热油在外部冲刷电石锅(2)完成升温过程，同时电石冷却至设定温度并被输送至指定区域倾倒；随后高温导热油和低温储罐(4)通过冷熔盐泵(5)输送的低温熔盐进行换热，低温熔盐吸热升温后被送到高温储罐(6)中存储，放热后的低温导热油输送到电石锅(2)外换热工质通道和电石锅(2)再次进行换热；放热时，高温储罐(6)内的高温熔盐被热熔盐泵(7)输送至换热器(8)内与水进行换热，产生蒸汽；换完热的熔盐又被输送回低温储罐(4)，形成循环回路。

3.根据权利要求1所述的一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，若干个电石锅(2)组成一个换热单元，一个电石锅小车(1)上放置一个换热单元。

4.根据权利要求3所述的一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，为增加换热面积，多个换热单元之间相互串联或并联。

5.根据权利要求1所述的一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，换热单元内的电石锅(2)外侧设置有相互连通的换热工质流通通道，导热油在换热工质流通通道内流动，通过对流冲刷换热单元内的若干个电石锅(2)完成换热过程。

6.根据权利要求1所述的一种储热式电石锅余热回收系统，其特征在于，电石锅(2)外侧设置有若干用于增强换热的肋片。