CN112023847A - 一种高效矿热的综合循环利用系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效矿热的综合循环利用系统和方法，其中，发明方法包括以下步骤：矿热炉的炉气经净化获得净化气；将净化气送入煤炭干馏炉，并作为燃气；煤炭干馏炉的炉气经冷凝获得冷凝气；将冷凝气送入石灰窑，并作为燃气；石灰窑的炉气经过滤获得过滤气；将过滤气在高温条件下与氢气生成高温的一氧化碳气体；将一氧化碳用于发电系统并获得电能；将电能储存并用于矿热炉的生产系统用电。将石灰窑中的高温炉气进行回收利用，避免能源浪费，同时，石灰窑中炉气的能量经升温转化后为电石炉的生产系统提供电能，能源利用率高；本发明将矿热在系统内进行循环利用，提高能源利用率，减小对大气的影响，设计科学合理。

Description

一种高效矿热的综合循环利用系统和方法
技术领域
本发明涉及炉气回收技术领域，具体涉及一种高效矿热的综合循环利用系统和方法。
背景技术
电石炉上方设有至少一组物料生成系统，每组物料生成系统包括对应设置的石灰窑和煤炭干馏炉，电石在生产过程中会产生大量主要成分为CO和灰粉的炉气，同时石灰窑在生产过程中会产生含大量CO2和灰粉的炉气，由于从石灰窑中排出的炉气具有一定量的温度和特殊单一气体，故该炉气具有一定的回收价值。
现设计了一种矿热炉及其配套炉体的炉气和余热循环利用系统，包括矿热炉、石灰窑和煤炭干馏炉，在所述矿热炉的上部设有进料口和第一炉气出口，所述石灰窑和煤炭干馏炉的出料口均与所述进料口相通；所述第一炉气出口与除尘器的进气口相连通，所述除尘器的杂物出口通过管路经输送机后与料仓的进口相通；所述除尘器的出气口经管路从所述煤炭干馏炉的下部通入所述煤炭干馏炉；在所述煤炭干馏炉的上部设有第二炉气出口，所述第二炉气出口与冷凝器的进气口相连通，所述冷凝器的冷凝物出口与储物罐相连通，所述冷凝器的冷凝气出口与石灰窑的燃气进口相通，所述石灰窑的废气出口外接有空气过滤器。但所述石灰窑的废气经过滤器后排空，所述石灰窑即为石灰窑，排空的废气中的热量被浪费。
发明内容
针对现有技术中的需求，本发明提供一种高效矿热的综合循环利用系统和方法。
一种高效矿热的综合循环利用系统，包括矿热炉、石灰窑和煤炭干馏炉，在所述矿热炉的上部设有进料口和第一炉气出口，所述石灰窑和煤炭干馏炉的出料口均与所述进料口相通；所述第一炉气出口与除尘器的进气口相连通，所述除尘器的杂物出口通过管路经输送机后与料仓的进口相通；所述除尘器的出气口经管路从所述煤炭干馏炉的下部通入所述煤炭干馏炉；在所述煤炭干馏炉的上部设有第二炉气出口，所述第二炉气出口与冷凝器的进气口相连通，所述冷凝器的冷凝物出口与储物罐相连通，所述冷凝器的冷凝气出口与石灰窑的燃气进口相通，所述石灰窑的废气出口外接有空气过滤器，该空气过滤器的排气口送入储气罐，所述储气罐的出气口与反应釜的第一进气口相通，所述反应釜的第二进气口外接氢气供气源；所述反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；所述反应釜的出气口与发电系统连接，所述发电系统的电能存入蓄电站，所述蓄电站的输电端并入所述矿热炉中生产系统的供电电源内，或者直接为所述矿热炉的生产系统供电。
进一步为：在所述反应釜与所述储气罐和氢气供气源之间均设有流量控制开关，在所述反应釜上设有压力检测点和温度检测点。
进一步为：所述非接触式换热器包括换热导管，所述换热导管均匀分布在所述反应釜内，所述换热导管从所述反应釜中穿出后外接加热器。
进一步为：所述高温导热介质为导热油或者为熔盐。
一种高效矿热的综合循环利用方法，包括以下步骤：
步骤1：所述矿热炉的炉气经净化获得净化气；
步骤2：将所述净化气送入煤炭干馏炉，并作为燃气；
步骤3：所述煤炭干馏炉的炉气经冷凝获得冷凝气；
步骤4：将所述冷凝气送入石灰窑，并作为燃气；
步骤5：所述石灰窑的炉气经过滤获得过滤气；
步骤6：将所述过滤气在高温条件下与氢气生成高温的一氧化碳气体；
步骤7：将所述一氧化碳用于发电系统并获得电能；
步骤8：将所述电能储存并用于矿热炉的生产系统用电。
进一步为：所述石灰窑的炉气经空气过滤器后送入储气罐，所述储气罐和氢气供气源按设定的比例向反应釜供气，所述反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；将所述反应釜生成的一氧化碳气体用于发电系统，所述发电系统的电能存入蓄电站，所述蓄电站的输电端并入所述矿热炉中生产系统的供电电源内，或者直接为所述矿热炉的生产系统供电。
本发明的有益效果：将石灰窑中的高温炉气进行回收利用，避免能源浪费，同时，石灰窑中炉气的能量经升温转化后为电石炉的生产系统提供电能，能源利用率高；本发明将矿热在系统内进行循环利用，提高能源利用率，减小对大气的影响，设计科学合理。
附图说明
图1为本发明系统的系统框图；
图2为本发明方法的框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本发明实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
一种高效矿热的综合循环利用系统，如图1所示，包括矿热炉、石灰窑和煤炭干馏炉，在所述矿热炉的上部设有进料口和第一炉气出口，所述石灰窑和煤炭干馏炉的出料口均与所述进料口相通；所述第一炉气出口与除尘器的进气口相连通，所述除尘器的杂物出口通过管路经输送机后与料仓的进口相通；所述除尘器的出气口经管路从所述煤炭干馏炉的下部通入所述煤炭干馏炉；在所述煤炭干馏炉的上部设有第二炉气出口，所述第二炉气出口与冷凝器的进气口相连通，所述冷凝器的冷凝物出口与储物罐相连通，所述冷凝器的冷凝气出口与石灰窑的燃气进口相通，所述石灰窑的废气出口外接有空气过滤器，该空气过滤器的排气口送入储气罐，所述储气罐的出气口与反应釜的第一进气口相通，所述反应釜的第二进气口外接氢气供气源；所述反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；所述反应釜的出气口与发电系统连接，所述发电系统的电能存入蓄电站，所述蓄电站的输电端并入所述矿热炉中生产系统的供电电源内，或者直接为所述矿热炉的生产系统供电。
其中，在所述反应釜与所述储气罐和氢气供气源之间均设有流量控制开关，在所述反应釜上设有压力检测点和温度检测点。所述非接触式换热器包括换热导管，所述换热导管均匀分布在所述反应釜内，所述换热导管从所述反应釜中穿出后外接加热器。所述高温导热介质为导热油或者为熔盐。
一种高效矿热的综合循环利用方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤101：所述矿热炉的炉气经净化获得净化气；
步骤102：将所述净化气送入煤炭干馏炉，并作为燃气；
步骤103：所述煤炭干馏炉的炉气经冷凝获得冷凝气；
步骤104：将所述冷凝气送入石灰窑，并作为燃气；
步骤105：所述石灰窑的炉气经过滤获得过滤气；
步骤106：将所述过滤气在高温条件下与氢气生成高温的一氧化碳气体；
步骤107：将所述一氧化碳用于发电系统并获得电能；
步骤108：将所述电能储存并用于矿热炉的生产系统用电。
其中，石灰窑的炉气经空气过滤器后送入储气罐，储气罐和氢气供气源按设定的比例向反应釜供气，反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；将反应釜生成的一氧化碳气体用于发电系统，发电系统的电能存入蓄电站，蓄电站的输电端并入矿热炉生产系统的供电电源内，或者直接为矿热炉的生产系统供电。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高效矿热的综合循环利用系统，包括矿热炉、石灰窑和煤炭干馏炉，在所述矿热炉的上部设有进料口和第一炉气出口，所述石灰窑和煤炭干馏炉的出料口均与所述进料口相通；所述第一炉气出口与除尘器的进气口相连通，所述除尘器的杂物出口通过管路经输送机后与料仓的进口相通；所述除尘器的出气口经管路从所述煤炭干馏炉的下部通入所述煤炭干馏炉；在所述煤炭干馏炉的上部设有第二炉气出口，所述第二炉气出口与冷凝器的进气口相连通，所述冷凝器的冷凝物出口与储物罐相连通，所述冷凝器的冷凝气出口与石灰窑的燃气进口相通，所述石灰窑的废气出口外接有空气过滤器，其特征在于：所述空气过滤器的排气口送入储气罐，所述储气罐的出气口与反应釜的第一进气口相通，所述反应釜的第二进气口外接氢气供气源；所述反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；所述反应釜的出气口与发电系统连接，所述发电系统的电能存入蓄电站，所述蓄电站的输电端并入所述矿热炉中生产系统的供电电源内，或者直接为所述矿热炉的生产系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种高效矿热的综合循环利用系统，其特征在于：在所述反应釜与所述储气罐和氢气供气源之间均设有流量控制开关，在所述反应釜上设有压力检测点和温度检测点。
3.根据权利要求1所述的一种高效矿热的综合循环利用系统，其特征在于：所述非接触式换热器包括换热导管，所述换热导管均匀分布在所述反应釜内，所述换热导管从所述反应釜中穿出后外接加热器。
4.根据权利要求3所述的一种高效矿热的综合循环利用系统，其特征在于：所述高温导热介质为导热油或者为熔盐。
5.一种高效矿热的综合循环利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：所述矿热炉的炉气经净化获得净化气；
步骤2：将所述净化气送入煤炭干馏炉，并作为燃气；
步骤3：所述煤炭干馏炉的炉气经冷凝获得冷凝气；
步骤4：将所述冷凝气送入石灰窑，并作为燃气；
步骤5：所述石灰窑的炉气经过滤获得过滤气；
步骤6：将所述过滤气在高温条件下与氢气生成高温的一氧化碳气体；
步骤7：将所述一氧化碳用于发电系统并获得电能；
步骤8：将所述电能储存并用于矿热炉的生产系统用电。
6.根据权利要求5所述的一种高效矿热的综合循环利用方法，其特征在于：所述石灰窑的炉气经空气过滤器后送入储气罐，所述储气罐和氢气供气源按设定的比例向反应釜供气，所述反应釜内设有非接触式换热器，在非接触式换热器中循环流动设置有高温导热介质；将所述反应釜生成的一氧化碳气体用于发电系统，所述发电系统的电能存入蓄电站，所述蓄电站的输电端并入所述矿热炉中生产系统的供电电源内，或者直接为所述矿热炉的生产系统供电。
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