CN114413639A - 一种电石余热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

一种电石余热回收利用系统，包括绕经电石炉设置的电石输送轨道、可移动设置在电石输送轨道上用于接收电石炉出炉电石液的电石锅、用于收集电石锅内电石余热的第一集热装置、管道连接第一集热装置、蒸汽锅炉以及管道连接蒸汽锅炉的发电机组，所述蒸汽锅炉利用第一集热装置所收集余热产生蒸汽，发电机机组利用蒸汽锅炉的蒸汽进行发电。本发明通过设置的电石输送轨道、集热装置、蒸汽锅炉以及发电机组，能够有效收集电石余热，将电石余热进行发电，提高电石余热的余热利用率。

Description

一种电石余热回收利用系统

技术领域

本发明涉及电石生产技术领域，具体涉及一种电石余热回收利用系统。

背景技术

电石生产过程中，将焦炭与氧化钙置于2000℃左右的电炉中熔炼，生成电石液体，电石液从电石炉出料口流入电石锅，2000℃左右的熔融态电石出炉后，依靠电石锅输送走，经自然冷却后将电石破碎包装运走。在整个生产过程中，电石冷却过程中放出的热量白白浪费掉，属于严重的热资源浪费。当前已有部分电石余热利用的系统，多直接对电石余热进行热回收，电石余热利用率低。

此外，在对电石余热进行利用时，从电石炉出炉至电石锅的高温电石液有时会迸溅出来，现有电石锅多采用钢丝绳牵引或者链条牵引，迸溅出的高温电石液会烧断钢丝绳或链条，致使电石液输送中止，不仅影响电石余热回收利用效率，还会因电石输送中断而影响余热利用系统的余热回收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电石余热回收利用系统，以解决现有电石余热回收利率低的问题。

本发明为了达到上述技术目的所采用的技术方案是：

一种电石余热回收利用系统，包括绕经电石炉设置的电石输送轨道、可移动设置在电石输送轨道上用于接收电石炉出炉电石液的电石锅、用于收集电石锅内电石余热的第一集热装置、管道连接第一集热装置、蒸汽锅炉以及管道连接蒸汽锅炉的发电机组，所述蒸汽锅炉利用第一集热装置所收集余热产生蒸汽，发电机机组利用蒸汽锅炉的蒸汽进行发电。

进一步地，所述电石输送轨道包括相对设置的轨道架，轨道架的内侧分别竖直、等间隔设有柱销，轨道架上可移动设有串联设置、用于承载电石锅的置物台，置物台的底部设有与柱销啮合设置的齿轮以及驱动齿轮转动、以驱使置物台带动电石锅沿轨道架移动的驱动电机。

进一步地，所述第一集热装置包括第一集热罩，所述电石输送轨道绕经电石炉后贯穿第一集热罩设置。

进一步地，所述第一集热罩的两端分别设有用于向第一集热罩内鼓入空气、以对进入第一集热罩内的电石锅中的电石进行冷却换热的第一鼓风机，所述第一集热罩的中部设有用于排出经电石加热后空气的第一抽风机，第一抽风机通过第一集热管连接蒸汽锅炉。

进一步地，所述电石输送轨道包括绕电石炉设置的围绕段、远离电石炉设置的卸料段以及连接围绕段与卸料段设置的连接段，所述连接段上设有圆弧状的备用段，备用段的一端设有与连接段相接的道岔头以及用于扳动道岔头使电石锅从连接段移动至备用段上的扳道器。

进一步地，所述备用段的圆弧状对应的圆心角大于180度。

进一步地，还包括用于储存经过第一集热装置冷却换热后电石的卸料坑，绕卸料坑内圈设有用于收集电石落入卸料坑后所散发热量的集热单元，连接集热单元设有用于储存集热单元所收集余热的熔盐罐。

进一步地，连接卸料坑设有进行粉碎处理、以使电石内部余热快速逸出的粉碎装置、以及对粉碎后的电石进行热交换、以回收电石内部余热的第二集热装置。

进一步地，所述第二集热罩的两端分别设有用于向第二集热罩内鼓入空气、以对进入第二集热罩内、经粉碎后的电石进行冷却换热的第二鼓风机，所述第二集热罩的中部设有用于排出经电石加热后空气的第二抽风机。

进一步地，所述发电机组为有机朗肯循环发电机，所述第二抽风机通过第二集热管连接所述蒸汽锅炉。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设置电石输送轨道输送电石，设置集热装置进行余热收集，设置蒸汽锅炉和发电机组对余热进行热利用，提高了电石余热的余热利用率。

2.本发明通过在轨道架上设置柱销以及在置物台底部设置驱动电机进行移动，可以避免电机和柱销受到迸溅出来的电石液损伤，从而保证电石输送的正常进行以及余热的正常回收，避免余热回收的中断，提高了电石余热回收利用系统的余热回收率。

3.本发明的电石输送轨道包括备用轨道，电石锅的小车损坏后，通过扳道器扳动道岔头可以使列车运动至备用轨道上，不影响输送轨道的正常工作，降低了对生产效率的影响，解决了目前电石输送线在维修列车时影响电石余热回收利用的技术问题。

4.本发明通过设置在卸料坑内设置集热单元，在电石从小车卸入卸料坑后，由于卸料过程中，电石会有破碎，电石内部的大量余热会释放出来，通过集热单元将余热回收至熔盐罐进行储存利用，进一步提高了电石余热回收利用系统的余热回收率。

5.本发明通过对第一集热装置冷却换热后的电石进行粉碎处理，使电石内部的余热快速逸出，通过设置的第二集热装置对粉碎后的电石进行快速热交换，能够高效率的完成电石的二次余热回收，提高电石余热回收利用系统的余热回收率。

附图说明：

图1为实施例一所提供一种电石余热回收利用系统的系统流程示意图；

图2实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中电石输送轨道的局部结构示意图；

图3实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中电石输送轨道的局部俯视结构示意图；

图4实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中电石输送轨道的局部侧视结构示意图；

图5实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中电石输送轨道绕电石炉的结构示意图；

图6实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中第一集热罩的结构示意图；

图7实施例一所提供一种电石余热回收利用系统中第一集热罩的侧视结构示意图；

图8为实施例二所提供一种电石余热回收利用系统的系统流程示意图；

图9为实施例二所提供一种电石余热回收利用系统中卸料坑在电石输送系统中的示意图。

图10实施例二所提供一种电石余热回收利用系统中第二集热罩的结构示意图；

图中标记：1、电石锅，2、电石炉，3、电石输送轨道，301、轨道架，302、柱销，303、置物台，304、挡环，305、驱动电机，306、齿轮，307、转轴，308、承重轮，4、第一集热装置，401、第一集热罩，402、第一鼓风机，403、第一抽风机，5、破碎装置，6、第二集热装置，601、第二集热罩，602、第二鼓风机，603、第二抽风机，7、第一集热管，8、蒸汽锅炉，9、供气管，10、发电机组，11第二集热管，12、围绕段，13、备用段，14、连接段，15、卸料段，16、卸料坑，1601、集热单元，17、熔盐罐。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种电石余热回收利用系统的具体实施例一：

请参阅图1，本实施例的电石余热回收利用系统包括电石输送轨道3、电石锅1、第一集热装置4、蒸汽锅炉8以及发电机组10，其中，结合图5所示，电石输送轨道3绕经电石炉2设置，在绕经时，可以将电石输送轨道3的一部分绕圆柱状电石炉2的外圈设置，也可以同时将两条电石输送轨道3分别绕经电石炉2设置，以图5中所示，在一个绕经设置中，一条电石输送轨道3沿电石炉1的外圈设置，形成半圆形输送段，另一条电石输送轨道3沿电石炉1与半圆形输送段交接的另一侧呈弧形状经过，以便于两条电石输送轨道3同时接收电石炉1放出的电石液。

电石锅1沿电石输送轨道3可移动设置，通过电石输送轨道3输送电石锅1经过电石炉2，在电石炉2处接收从电石炉2放出的电石液，第一集热装置4用于收集沿电石输送轨道3输送的电石锅1内电石的余热，蒸汽锅炉8用于利用第一集热装置4所收集余热产生蒸汽，发电机组10通过供气管9管道连接蒸汽锅炉8，以利用蒸汽锅炉8产生的蒸汽进行发电，通过将电石余热收集进行发电，提高电石余热的余热利用率。

现有在对电石锅1进行驱动移动时，通常采用电机带动链条或者通过卷扬机驱动钢丝绳来实现，在电石锅1接收电石炉2放出的电石液时，常会出现电石液的迸溅，因电石液温度高，迸溅出来的电石液会熔断链条或钢丝绳，致使输送中断，导致电石液出炉后无法及时进入第一集热装置4内，使得对电石余热无法有效收集，导致整个余热回收系统的热回收效率降低。

结合图2至图4所示，本实施例中，电石输送轨道3包括相对设置的轨道架301，轨道架301呈等间隔设置，以图5所示，轨道架301包括绕经电石炉2的半圆形输送段，以及设置在半圆形输送段前后的两个直轨段，在两个轨道架301相对的架体侧壁上设有U形槽，槽内竖直设有等间隔的柱销302，在轨道架301上设有置物台303，置物台303可移动设置在轨道架301上，置物台303用于承载电石锅1，以图2所示，在置物台303上设有挡环304，电石锅1安装在挡环304内，在置物台303的底部设有驱动电机305，驱动电机305竖直向下设置，其输出轴上设有转轴307，在转轴307上设有与柱销302啮合设置的齿轮306，驱动电机305可以采用伺服电机，伺服电机工作时，驱动齿轮306转动，齿轮306沿着柱销302转动的过程中，驱使置物台303带动电石锅1沿轨道架301移动，实现电石锅1在轨道架301上的输送。

其中，置物台303可以串联设置多个，驱动电机305可以只需设置在其中一个置物台303上，实现多个置物台303在轨道架301上的移动。

相对现有采用电机带动链条或者通过卷扬机驱动钢丝绳来实现电石锅1移动的设置，通过在轨道架301上设置柱销302以及在置物台底部设置驱动电机305进行移动，可以避免受到迸溅出来的电石液损伤，从而保证电石输送的正常进行，保证电石能够正常进入第一集热装置，从而保证余热能够正常回收，提高电石余热回收利用系统的余热回收率。

为了保证置物台303在移动过程中的稳定性，结合图2所示，在置物台303的底部设有多个承重轮308，承重轮308设有用于装配在导轨架301上、与导轨架301相适配的凹槽。

结合图6、图7所示，第一集热装置4包括第一集热罩401，第一集热罩401可以设置呈拱形状，电石输送轨道3绕经电石炉2后贯穿第一集热罩401设置，为了加速电石余热的回收，在第一集热罩401的两端分别设有第一鼓风机402，第一鼓风机402用于向第一集热罩401内鼓入空气，通过鼓入大量的空气对进入第一集热罩401内的电石锅1中的电石进行冷却换热，在第一集热罩401的中部设有用于第一抽风机403，以排出、收集经电石加热后的热空气，第一抽风机403通过第一集热管7连接蒸汽锅炉8，利用第一抽风机403收集的热空气对蒸汽锅炉8进行加热，使蒸汽锅炉8产生发电用的水蒸汽。

为了便于对电石输送的检修，电石输送轨道3在具体设置时，结合图1所示，包括绕电石炉2设置的围绕段12、远离电石炉2设置的卸料段15以及连接围绕段12与卸料段15设置的连接段14，所述连接段14上设有圆弧状的备用段13，备用段13的一端设有与连接段14相接的道岔头以及用于扳动道岔头使电石锅1从连接段14移动至备用段13上的扳道器。

其中，道岔头处设置有扳道器，在图中均未示出，道岔头和扳道器构成轨道分叉机构，扳道器用于扳动道岔头使开环列车从输送轨道3移动至备用段13上，道岔头和扳道器均为现有技术，采用类似铁路分闸机构，比如扳道器可以采用授权公告号为CN211075909U中公开的道岔用扳道器，在电石输送的电石锅需要运动到备用段13上时，扳道器将道岔头扳开，待电石锅运动到备用段13上后，在通过扳道器使道岔头复位。

本实施例中，备用段13为曲率变化的圆弧轨道，且圆弧轨道对应的圆心角大于180度，以图中所示，连接段14均处于备用轨道7的同一侧，这样结构更紧凑，减少占地面积。

本发明提供一种电石余热回收利用系统的具体实施例二：

如前所述，在第一集热装置4对电石进行余热收集后，电石的温度已降低约400℃以下，现有对电石剩余的余热进行利用时，多采用延长冷却交换的时间，但因内部的余热较难散发逸出，由于经过第一集热装置4后的电石内部温度依旧较高，如果时间太短会浪费较多的热量，如果冷却时间过长，会大大影响余热利用的效率。

为了快速、高效回收电石内部余热，结合图8所示，本实施例的电石余热回收利用系统中，还包括用于储存经过第一集热装置4冷却换热后电石的卸料坑16，卸料坑16设置在卸料段15的一端，电石炉1将电石卸至卸料坑16内，在将电石卸入卸料坑的过程中，可以使用现有通用的物料转移设备，例如，可在轨道后方增建高层轨道，电石锅1经过高层轨道直接翻转，翻转后让电石自然掉入到预先设置好的坑道中，也可以采用机械手臂翻转电石小车的电石锅实现卸料，也可使用龙门吊将电石吊起放入破碎机中，电石小车卸料的方式是较为成熟的现有技术，本实施例中不再详细赘述。

结合图9所示，因电石在卸料过程中，会碰撞碎裂，电石内部会释放一部分热量，为了便于回收该部分热量，绕卸料坑16内圈设有集热单元1601，集热单元1601可以是分布在卸料坑16内壁的水冷管或者风冷管，也可以是类似于第一集热罩401内设置的鼓风机与抽风机，利用鼓风与吸风相结合的空气循环流动设备，通过集热单元1601将卸料坑内聚集的电石余热快速收集，连接集热单元1601设有用于储存集热单元所收集余热的熔盐罐17，利用熔盐罐17存储集热单元所收集的余热，在需要时，可以方便释放回收的余热。

相应地，结合图8、图9所示，连接卸料坑16设有粉碎装置5以及第二集热装置6，可以理解地，在卸料坑16与粉碎装置5之间可设置输送机构，例如斜向上设置的提升机，将电石输送至粉碎装置5内，粉碎装置5可以采用市售的碎石粉碎机，粉碎装置5将电石进行破碎处理，充分释放电石内部的余热，同样地，在粉碎装置5后方设置输送机构，仍可以采用市售的提升机，第二集热装置6设置在输送过程中，用于对粉碎后的电石进行余热回收。

结合图10所示，与第一集热装置4原理相同，第二集热装置6在设置时，包括第二集热罩601，在第二集热罩601的两端分别设有第二鼓风机602，第二鼓风机602用于向第二集热罩601内鼓入空气、以对进入第二集热罩601的破碎后电石进行快速冷却换热，第二集热罩601的中部设有用于排出经电石加热后空气的第二抽风机603，经第二抽风机603收集的热空气可以直接用于供暖，为了便于提高此部分余热的利用效率，结合图8所示，将第二抽风机603通过第二集热管11连接蒸汽锅炉8，发电机组10采用有机朗肯循环发电机，因有机朗肯循环发电机中的有机工质的热交换可以在相对低温的条件下进行，利用蒸汽锅炉8产生的水蒸气进行热交换加热有机朗肯循环发电机的有机工质，能够使第二集热管11所收集的余热更好地得到利用，有效提高电石余热回收的利用率。

在上述第一集热装置4和第二集热装置6的设置中，各鼓风机采用鼓入空气的方式进行电石余热的回收利用，在实际应用时，还均可采用鼓入CO₂或N₂的方式进行冷却热交换。

需要说明的是，上述实施例仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电石余热回收利用系统，其特征在于，包括绕经电石炉（2）设置的电石输送轨道（3）、可移动设置在电石输送轨道（3）上用于接收电石炉（2）出炉电石液的电石锅（1）、用于收集电石锅（1）内电石余热的第一集热装置（4）、管道连接第一集热装置（4）、蒸汽锅炉（8）以及管道连接蒸汽锅炉（8）的发电机组（10），所述蒸汽锅炉（8）利用第一集热装置（4）所收集余热产生蒸汽，发电机机组（10）利用蒸汽锅炉（8）的蒸汽进行发电。

2.如权利要求1所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述电石输送轨道（3）包括相对设置的轨道架（301），轨道架（301）的内侧分别竖直、等间隔设有柱销（302），轨道架（301）上可移动设有串联设置、用于承载电石锅（1）的置物台（303），置物台（303）的底部设有与柱销（302）啮合设置的齿轮（306）以及驱动齿轮（306）转动、以驱使置物台（303）带动电石锅（1）沿轨道架（301）移动的驱动电机（305）。

3.如权利要求1所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述第一集热装置（4）包括第一集热罩（401），所述电石输送轨道（3）绕经电石炉（2）后贯穿第一集热罩（401）设置。

4.如权利要求3所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述第一集热罩（401）的两端分别设有用于向第一集热罩（401）内鼓入空气、以对进入第一集热罩（401）内的电石锅（1）中的电石进行冷却换热的第一鼓风机（402），所述第一集热罩（401）的中部设有用于排出经电石加热后空气的第一抽风机（403），第一抽风机（403）通过第一集热管（7）连接蒸汽锅炉（8）。

5.如权利要求1所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述电石输送轨道（3）包括绕电石炉（2）设置的围绕段（12）、远离电石炉（2）设置的卸料段（15）以及连接围绕段（12）与卸料段（15）设置的连接段（14），所述连接段（14）上设有圆弧状的备用段（13），备用段（13）的一端设有与连接段（14）相接的道岔头以及用于扳动道岔头使电石锅（1）从连接段（14）移动至备用段（13）上的扳道器。

6.如权利要求5所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述备用段（13）的圆弧状对应的圆心角大于180度。

7.如权利要求5所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，还包括用于储存经过第一集热装置（4）冷却换热后电石的卸料坑（16），绕卸料坑（16）内圈设有用于收集电石落入卸料坑（16）后所散发热量的集热单元（1601），连接集热单元（1601）设有用于储存集热单元所收集余热的熔盐罐（17）。

8.如权利要求7所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，连接卸料坑（16）设有进行粉碎处理、以使电石内部余热快速逸出的粉碎装置（5）、以及对粉碎后的电石进行热交换、以回收电石内部余热的第二集热装置（6）。

9.如权利要求8所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述第二集热罩（601）的两端分别设有用于向第二集热罩（601）内鼓入空气、以对进入第二集热罩（601）内、经粉碎后的电石进行冷却换热的第二鼓风机（602），所述第二集热罩（601）的中部设有用于排出经电石加热后空气的第二抽风机（603）。

10.如权利要求9所述的一种电石余热回收利用系统，其特征在于，所述发电机组（10）为有机朗肯循环发电机，所述第二抽风机（603）通过第二集热管（11）连接所述蒸汽锅炉（8）。

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