CN111426210A - 一种电炉的高温烟气回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电炉的高温烟气回收利用装置，涉及高温烟气回收技术领域。本发明包括料斗、反应炉，预热箱和水箱,料斗设置在反应炉顶端，反应炉周侧面设置有热风管，热风管一端与预热箱连通，反应炉周侧面设置有若干主输气管，主输气管一端连接有主输送管，主输送管一端与预热箱连接，主输送管周侧面还连接有若干副输送管。本发明通过使用预热箱和水箱，使反应炉中的高温烟气在排除后可以分别进入预热箱和水箱，提高高温烟气的热能利用率；本发明通过使用、第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网，逐步去除高温烟气中的杂质，更加环保；本发明通过使用第一阀门、第二阀门和次级阀门，使高温烟气的热能利用更合理，更方便调节。

Description

一种电炉的高温烟气回收利用装置
技术领域
本发明属于高温烟气回收技术领域，特别是涉及一种电炉的高温烟气回收利用装置。
背景技术
余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％。
电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉，冶金工业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。19世纪末出现了工业规模的电炉，20世纪50年代以来，由于对高级冶金产品需求的增长和电费随电力工业的发展而下降，电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。在电炉的使用过程中，经常会产生高温烟气，高温烟气中含有大量的热能，对废弃的高温烟气回收利用，能够有效的节约能源，提高经济效益，减少污染，是节能减排的重要领域。
目前市场上的高温烟气的回收利用装置的热能利用率不高，而且高温烟气中的污染物缺乏有效的过滤装置，本发明针对上述问题提出一种电炉的高温烟气回收利用装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电炉的高温烟气回收利用装置，解决现有的高温烟气的回收利用装置的热能利用率不高，而且高温烟气中的污染物缺乏有效的过滤装置的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种电炉的高温烟气回收利用装置，包括料斗、反应炉，预热箱和水箱；
所述料斗设置在反应炉顶端，所述反应炉周侧面设置有热风管，所述热风管一端与预热箱连通，所述反应炉周侧面设置有若干主输气管，所述主输气管一端连接有主输送管，所述主输送管一端与预热箱连接，所述主输送管周侧面还连接有若干副输送管，所述副输送管与水箱连接；上述结构中，矿料可以通过料斗进入反应炉内部反应加热，热风管内通有热风，热风进入反应炉内可以起到助燃效果，减少能量损耗，另外反应炉在反应过程中产生了大量的高温烟气，这些烟气可以通过主输气管进入主输送管，然后进入预热箱，预热箱内的常温空气可以被加热，起到给热风预热的效果，而且还回收利用了高温热气的热能，提高了高温烟气的回收利用率；
所述预热箱一表面连接有进风管，所述进风管设置在远离热风管的一表面，所述预热箱一表面还连接有回收管，所述回收管一端连接有鼓风管，所述鼓风管与反应炉连通；上述结构中，一方面外界空气可以通过进风管进入预热箱，然后与高温烟气进行热传递加热，然后进入热风管，另一方面高温烟气还有部分热能，继而进入回收管，然后从回收管到达鼓风管，然后随鼓风管内的气体一起进入反应炉内，起助燃效果，进一步提高了高温烟气的利用率；
所述水箱一表面设置有显示屏和进水管，所述水箱一表面设置有出水管，可以通过进水管给水箱注水，然后可以通过出水管排水。
优选地，所述主输送管周侧面设置有第一阀门和第二阀门(),所述副输送管设置在第一阀门和第二阀门之间；第一阀门和第二阀门可以限制主输送管内的烟气流量，部分高温烟气可以进入副输送管，然后可以给水箱内的水加热，将高温烟气的热能转化为水的热能，然后水可以从出水管排出使用。
优选地，所述副输送管周侧面设置有次级阀门，所述副输送管连接有S形管，所述S形管设置在水箱内，所述S形管一端连通有排气管，所述排气管末端设置有第三过滤网；上述结构中，每一个副输送管都设置有一个次级阀门，这样可以更加精确的控制进入水箱内的高温烟气的量，另外，高温烟气会进入水箱内的S形管内，这增大了水体与高温烟气之间的热交换面积，使高温烟气迅速冷却，使水体快速加热，方便实用，另外一方面，高温烟气经过一段时间的热传递后变回常温，经过排气管，在排气管末端的第三过滤网可以进一步过滤气体，然后再排入外界，避免污染空气，更加环保。
优选地，所述预热箱内部设置有副输气管和若干环形管，所述副输气管和环形管一端均连接有过滤箱，所述过滤箱内设置有第二过滤网，所述过滤箱与主输送管连通；上述结构中高温烟气通过主输送管进入过滤箱内，第二过滤网可以过滤高温烟气中的有害物质，然后烟气进入环形管副输气管，而且烟气进入环形管后可以增大与预热箱内的常温空气的热交换面积，使预热箱内的常温空气快速升温。
优选地，所述水箱内还设置有温度传感器，所述温度传感器与显示屏电性连接，水箱内的水体温度可以被温度传感器感应，温度传感器可以将温度信息传递给显示屏，工作人员依据显示屏判断水箱内的水温，并决定是否要往水箱继续加水。
优选地，所述进风管内部设置有风扇和第一过滤网，当外界空气进入进风管后，第一过滤网可以取出其中的部分杂质，避免这些物质进入反应炉内影响反应的效果。
优选地，所述S形管阵列分布在水箱内，该结构可以时水箱内的水均匀加热，提高水体加热效果。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过使用预热箱和水箱，使反应炉中的高温烟气在排除后可以分别进入预热箱和水箱，然后可以给预热箱中的气体加热，实现热风预热的效果，而且可以给水箱的水体加热，提高高温烟气的热能利用率；
2.本发明通过使用、第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网，使高温烟气在循环利用过程中能够将烟气中的杂质逐步去除，避免污染环境，更加环保。
3.本发明通过使用第一阀门、第二阀门和次级阀门，使高温烟气在回收利用过程中能够灵活分流至预热箱和水箱，使高温烟气的热能利用更合理，更方便调节。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种电炉的高温烟气回收利用装置的三维结构示意图；
图2为本发明的一种电炉的高温烟气回收利用装置的正视图；
图3为本发明的一种电炉的高温烟气回收利用装置的俯视图；
图4为本发明的一种电炉的高温烟气回收利用装置的侧视图；
图5为图2中A-A面的剖视图；
图6为图3中B-B面的剖视图；
图7为图5中A区域的放大视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-料斗，2-反应炉，3-鼓风管，4-回收管，5-热风管，6-预热箱，7-进风管，8-出水管，9-水箱，10-第一阀门，11-显示屏，12-进水管，13-次级阀门，14-第二阀门，15-主输气管，16-主输送管，17-副输送管，18-S形管，19-温度传感器，20-第一过滤网，21-过滤箱，22-风扇，23-第二过滤网，24-副输气管，25-环形管，26-排气管，27-第三过滤网。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“四周”方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。
实施例一：
请参阅图1-7所示，本发明为一种电炉的高温烟气回收利用装置，包括料斗1、反应炉2，预热箱6和水箱9；
料斗1设置在反应炉2顶端，反应炉2周侧面设置有热风管5，热风管5一端与预热箱6连通，反应炉2周侧面设置有若干主输气管15，主输气管15一端连接有主输送管16，主输送管16一端与预热箱6连接，主输送管16周侧面还连接有若干副输送管17，副输送管17与水箱9连接；上述结构中，矿料可以通过料斗1进入反应炉2内部反应加热，热风管5内通有热风，热风进入反应炉2内可以起到助燃效果，减少能量损耗，另外反应炉2在反应过程中产生了大量的高温烟气，这些烟气可以通过主输气管15进入主输送管16，然后进入预热箱6，预热箱6内的常温空气可以被加热，起到给热风预热的效果，而且还回收利用了高温热气的热能，提高了高温烟气的回收利用率；
预热箱6一表面连接有进风管7，进风管7设置在远离热风管5的一表面，预热箱6一表面还连接有回收管4，回收管4一端连接有鼓风管3，鼓风管3与反应炉2连通；上述结构中，一方面外界空气可以通过进风管7进入预热箱6，然后与高温烟气进行热传递加热，然后进入热风管5，另一方面高温烟气还有部分热能，继而进入回收管4，然后从回收管4到达鼓风管3，然后随鼓风管3内的气体一起进入反应炉2内，起助燃效果，进一步提高了高温烟气的利用率；
水箱9一表面设置有显示屏11和进水管12，水箱9一表面设置有出水管8，可以通过进水管12给水箱9注水，然后可以通过出水管8排水。
其中，主输送管16周侧面设置有第一阀门10和第二阀门(14),副输送管17设置在第一阀门10和第二阀门14之间；第一阀门10和第二阀门14可以限制主输送管16内的烟气流量，部分高温烟气可以进入副输送管17，然后可以给水箱9内的水加热，将高温烟气的热能转化为水的热能，然后水可以从出水管8排出使用。
其中，副输送管17周侧面设置有次级阀门13，副输送管17连接有S形管18，S形管18设置在水箱9内，S形管18一端连通有排气管26，排气管26末端设置有第三过滤网27；上述结构中，每一个副输送管17都设置有一个次级阀门13，这样可以更加精确地控制进入水箱9内的高温烟气的量，另外，高温烟气会进入水箱9内的S形管18内，这增大了水体与高温烟气之间的热交换面积，使高温烟气迅速冷却，使水体快速加热，方便实用，另外一方面，高温烟气经过一段时间的热传递后变回常温，经过排气管26，在排气管26末端的第三过滤网27可以进一步过滤气体，然后再排入外界，避免污染空气，更加环保。
其中，预热箱6内部设置有副输气管24和若干环形管25，副输气管24和环形管25一端均连接有过滤箱21，过滤箱21内设置有第二过滤网23，过滤箱21与主输送管16连通；上述结构中高温烟气通过主输送管16进入过滤箱21内，第二过滤网23可以过滤高温烟气中的有害物质，然后烟气进入环形管25副输气管24，而且烟气进入环形管25后可以增大与预热箱6内的常温空气的热交换面积，使预热箱6内的常温空气快速升温。
其中，水箱9内还设置有温度传感器19，温度传感器19与显示屏11电性连接，水箱9内的水体温度可以被温度传感器19感应，温度传感器19可以将温度信息传递给显示屏11，工作人员依据显示屏11判断水箱9内的水温，并决定是否要往水箱9继续加水。
其中，进风管7内部设置有风扇22和第一过滤网20，当外界空气进入进风管7后，第一过滤网20可以取出其中的部分杂质，避免这些物质进入反应炉2内影响反应的效果。
其中，S形管18阵列分布在水箱9内，该结构可以时水箱9内的水均匀加热，提高水体加热效果。
实施例二：
请参阅图1-7所示，本发明为一种电炉的高温烟气回收利用装置，使用温度传感器19的感应范围是0-600摄氏度，其工作方法为：
1、当需要给反应炉2助燃时，可以通过进风管7通热风，依次进入预热箱6、热风管5，然后进入反应炉2助燃，在这个过程中，反应炉2内的高温烟气进入主输气管15，这些烟气可以通过主输气管15进入主输送管16，然后进入预热箱6,给预热箱6内的气体预热，预热结束后进入回收管4，然后进入鼓风管3，最后进入反应炉2内，形成循环；
2、主输送管16内的部分烟气可以进入副输送管17，然后可以给水箱9内的水加热，将高温烟气的热能转化为水的热能，然后水可以从出水管8排出使用，高温烟气经过一段时间的热传递后变回常温，经过排气管26，在排气管26末端的第三过滤网27可以过滤气体，最后排入外界。
需要说明的是，第一阀门10、第二阀门14和次级阀门13均可以限制高温烟气的流量，其中第二阀门14控制主输送管16内的烟气总流量，当第二阀门14关闭后，高温烟气无法进入预热箱6和水箱9，当第二阀门14开启并关闭第一阀门10，打开次级阀门13，那么高温烟气只能进入水箱9；如果第二阀门14开启并打开第一阀门10，关闭次级阀门13，那么高温烟气只能进入预热箱6；如果第一阀门10、第二阀门14和次级阀门13均开启，那么高温烟气可以进入预热箱6和水箱9。
需要进一步说明的是，在实际使用的过程中，进风管7的外侧需要设置热风机，热风机主要用来将外界的空气加热通入进风管7，而进风管7内的高温烟气可以辅助热风机加热；另外鼓风管3的外侧需要设置鼓风机，当高温烟气通过回收管4进入鼓风管3后可以在鼓风机的作用下进入反应炉。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种电炉的高温烟气回收利用装置，包括料斗(1)、反应炉(2)，预热箱(6)和水箱(9)，其特征在于：
所述料斗(1)设置在反应炉(2)顶端，所述反应炉(2)周侧面设置有热风管(5)，所述热风管(5)一端与预热箱6连通，所述反应炉(2)周侧面设置有若干主输气管(15)，所述主输气管(15)一端连接有主输送管(16)，所述主输送管(16)一端与预热箱(6)连接，所述主输送管(16)周侧面还连接有若干副输送管(17)，所述副输送管(17)与水箱(9)连接；
所述预热箱(6)一表面连接有进风管(7)，所述进风管(7)设置在远离热风管(5)的一表面，所述预热箱(6)一表面还连接有回收管(4)，所述回收管(4)一端连接有鼓风管(3)，所述鼓风管(3)与反应炉(2)连通；
所述水箱(9)一表面设置有显示屏(11)和进水管(12)，所述水箱(9)一表面设置有出水管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述主输送管(16)周侧面设置有第一阀门(10)和第二阀门(14),所述副输送管(17)设置在第一阀门(10)和第二阀门(14)之间。
3.根据权利要求1所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述副输送管(17)周侧面设置有次级阀门(13)，所述副输送管(17)连接有S形管(18)，所述S形管(18)设置在水箱(9)内，所述S形管(18)一端连通有排气管(26)，所述排气管(26)末端设置有第三过滤网(27)。
4.根据权利要求1所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述预热箱(6)内部设置有副输气管(24)和若干环形管(25)，所述副输气管(24)和环形管(25)一端均连接有过滤箱(21)，所述过滤箱(21)内设置有第二过滤网(23)，所述过滤箱(21)与主输送管(16)连通。
5.根据权利要求1所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述水箱(9)内还设置有温度传感器(19)，所述温度传感器(19)与显示屏(11)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述进风管(7)内部设置有风扇(22)和第一过滤网(20)。
7.根据权利要求3所述的一种电炉的高温烟气回收利用装置，其特征在于，所述S形管(18)阵列分布在水箱(9)内。
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