CN120627707B - 废铝处理生产线余热综合利用系统及方法 - Google Patents
废铝处理生产线余热综合利用系统及方法Info
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Abstract
本申请涉及余热回收技术领域,尤其涉及废铝处理生产线余热综合利用系统及方法。包括:在高温废气通过第一管道11时,通过第一热收集单元1对高温废气进行热交换,通过过滤单元2对预设气体进行过滤处理;在过滤气体进入第二管道12,监测过滤气体的稳定温度,根据稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给第二预设工序供热后,返回第三管道13;通过第三管道13内的第二热收集单元4对过滤气体进行二次热收集,并将第二热收集单元4中的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;将第一热收集单元1的第一循环水和经过第三预设工序的第二循环水输送到处理单元6,获取低压蒸汽。本发明解决了余热回收效率低的问题,提高了余热回收效率。
Description
技术领域
本申请涉及余热回收技术领域,尤其涉及一种废铝处理生产线余热综合利用系统及方法。
背景技术
在废铝处理生产线中,熔炼等工序会产生大量的高温废气,蕴含着丰富的热能。然而,在传统的废铝处理过程中,这些高温废气往往直接排放到大气中,导致大量的热能浪费。同时,废气中还可能含有某些有害物质,如预设气体等,这些物质若未经处理直接排放,会对环境造成污染,影响生态系统的平衡。类似的现有技术有公开号为CN111457723A的中国专利,提出一种再生铝熔炼节能及余热回收工艺,包括以下步骤:S1、再生铝在熔炼炉中进行熔炼,在熔炼炉顶部安装余热回收罐,熔炼炉在熔炼过程中产生的废气经过余热回收罐过滤排出,废气的热量通过余热回收罐进行回收并将液态水加热成蒸汽;S2、蒸汽通过管道输送到汽轮机内,使得汽轮机进行转动,汽轮机带动与汽轮机连接的发电机产生转动,发电机将机械能转换成电能持续输出到电网中;S3、蒸汽从汽轮机内排出通过管道输送到冷凝器内,蒸汽在冷凝器内凝结呈液态水,液态水通过管道输送到水泵内,水泵将液态水输送回步骤S1中的余热回收罐内,该工艺能够回收再生铝熔炼过程产生废气的余热,并将余热发电,具有节能效果,还能够有效地过滤废气。此外类似的现有技术还有公开号为CN118424005A的中国专利,公开了一种再生铝熔炼余热回收利用系统,包括烟气总管,烟气总管连接有余热锅炉,余热锅炉蒸汽出口连接有蒸汽蓄热器;蒸汽蓄热器出汽口连接有汽水分离器;汽水分离器出汽口连接汽轮机;汽轮机连接有凝汽器;凝汽器出水口连接余热锅炉;余热锅炉的排风口连接有除尘器;烟气总管还连接有旁路换热器;旁路换热器的出气口连接有除尘器;旁路换热器与余热锅炉并联。与现有技术相比,通过蒸汽蓄热器的设置,能够将再生铝熔炼设备的烟气稳压稳流,以满足汽轮机稳定生产所需蒸汽要求。上述两篇专利文件中的技术方案,虽然解决了余热回收的问题,但是效率不够高,本发明的目的是提供一种废铝处理生产线综合利用系统及方法,该方法能够实现通过多级热收集和循环利用,实现了余热的高效回收和充分利用,具有显著的节能降耗效果,对促进工业生产中的能源节约和环境保护具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种废铝处理生产线综合利用方法,所述方法包括:
步骤S1:在废铝处理过程中,经过第一预设工序会产生高温废气,在所述高温废气通过第一管道11时,通过第一热收集单元1对所述高温废气进行热交换,通过过滤单元2对预设气体进行过滤处理,获取过滤气体,其中,所述第一管道11内侧设置第一热收集单元1,所述第一热收集单元1和处理单元6水管互通;
步骤S2:在所述过滤气体进入第二管道12,通过温度监测单元周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道13;
步骤S3:通过所述第三管道13内的第二热收集单元4对所述过滤气体进行二次热收集,并将所述第二热收集单元4中的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;
步骤S4:将所述第一热收集单元1中的第一循环水和经过所述第三预设工序的所述第二循环水输送到所述处理单元6,获取低压蒸汽。
作为本发明一种优选技术方案,所述步骤S1中:
所述第一热收集单元1位于所述过滤单元2之前,所述第一热收集单元1为水循环装置,所述过滤单元2为双层网状结构,所述双层网状结构中间设置有可以吸收预设气体的化学物质,所述第一热收集单元1内的第一循环水吸收所述高温废气中的热量并流入所述处理单元6。
作为本发明一种优选技术方案,所述步骤S2包括:
步骤S21:在所述过滤气体通过所述第一管道11进入所述第二管道12时,通过所述检测单元3周期性检测所述过滤气体的稳定温度,其中,所述稳定温度为连续N次检测到所述过滤气体的温度差值在预设范围内的情况下检测到的所述过滤气体的温度;
步骤S22:在所述稳定温度大于第一阈值时,打开第一闸门21,通过所述过滤气体给所述第二预设工序供热,并通过调整所述第二闸门22的关闭宽度调整所述第二预设工序的供热温度,其中,所述第二管道12与所述第二预设工序对应设备之间通过所述第一闸门21隔开;
在所述稳定温度小于所述第一阈值时,关闭所述第一闸门21,并打开所述第二闸门22,使得所述过滤气体直接进入第三管道13;
步骤S23:在所述过滤气体给所述第二预设工序供热后通过第三闸门23返回所述第三管道13。
作为本发明一种优选技术方案,所述步骤S3包括:
步骤S31:在所述过滤气体通过所述第三管道13时,通过所述第二热收集单元4对所述过滤气体进行二次热收集,其中,所述第二热收集单元4设置在所述第三管道13中间,且为环状管结构,所述环状管结构中为第二循环水;
步骤S32:在所述第二热收集单元4中的第二循环水进行二次热收集后进入第三预设工序对应设备5,并且在所述第三管道13对应所述第二热收集单元4的下方设置有导水槽24,在通过所述第二热收集单元4产生冷凝水时,通过所述导水槽24导出所述冷凝水,其中,所述导水槽24外部设置有导水管,其中,所述第二热收集单元4与供水单元直接连接。
作为本发明一种优选技术方案,所述步骤S4包括:
将所述第一热收集单元1中的所述第一循环水和经过所述第三预设工序对应设备5的第二循环水输送到所述处理单元6,并通过所述处理单元6产生低压蒸汽,并将所述处理单元6中的流动水重新作为所述第一循环水进入所述第一热收集单元1。
作为本发明一种优选技术方案,在所述过滤气体通过所述第二管道12时,还通过所述检测单元3检测所述过滤气体中所述预设气体的浓度,并在所述预设气体的浓度大于等于预设浓度时,减小抽气单元的抽力,减小所述高温废气的流速,所述抽气单元位于所述第一管道11内且在所述第一热收集单元1之前。
作为本发明一种优选技术方案,所述处理单元6为闪蒸设备。
本发明还提供一种废铝处理生产线余热综合利用系统,用于实现上述的方法,所述系统包括:
第一热收集单元1,用于对在废铝处理过程中,在经过第一预设工序产生的高温废气通过第一管道11时,对所述高温废气进行热交换,其中,所述第一管道11内侧设置第一热收集单元1,所述第一热收集单元1和处理单元6水管互通;
过滤单元2,用于对所述高温废气进行过滤;
检测单元3,用于在所述过滤气体进入第二管道12时,周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道13;
第二热收集单元4,用于对所述过滤气体进行二次热收集,并将内部的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;
处理单元6,用于基于所述第一热收集单元1中的第一循环水和经过所述第三预设工序对应设备5的所述第二循环水,获取低压蒸汽。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,所述指令被处理器执行时实现上述的方法。
效果
本发明通过设置第一热收集单元1,利用水循环装置对在废铝熔炼等工序中产生的大量温度高达700多度的高温废气进行热交换,吸收废气中的热量,当废气温度低于设定温度或第一循环水温度时,第一循环水还能对废气进行加热,保证废气在后续过滤单元2中能与化学物质充分反应,提高预设气体的去除效果,同时避免冷凝水产生,防止管道腐蚀;此外,过滤后的气体在进入第二管道12时,通过检测单元3周期性检测其稳定温度,根据温度高低决定是否给第二预设工序供热,并通过调整闸门开度来控制供热温度,进一步提高了余热的利用效率;其次,该系统实现了对余热的多级利用,减少了能源浪费,在过滤气体给第二预设工序供热后,还通过第三管道13内的第二热收集单元4对其进行二次热收集,将收集到的热量用于第三预设工序的热交换,帮助熔化的铝液降温形成固态铝,这一过程不仅充分吸收了过滤气体中的余热,还节省了水资源,因为第二循环水在完成二次热收集后,可以直接用于第三预设工序,无需额外的冷却水;最后,该系统及方法还具有良好的经济性和环保性。通过将收集到的热量转化为低压蒸汽,低压蒸汽可用于发电、供暖、烹饪或加湿等多种用途,实现了余热的再利用,降低了企业的能源成本,同时,系统中的处理单元6还能将未转化为蒸汽的流动水重新作为第一循环水进入第一热收集单元1,形成闭环循环,减少了水资源的消耗,具有较好的环保效益,通过上述技术方案的相互配合,通过多级热收集和循环利用,实现了余热的高效回收和充分利用,具有显著的节能降耗效果,对促进工业生产中的能源节约和环境保护具有重要意义。
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中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,还可以基于这些附图获得其他的附图。
图1为本发明废铝处理生产线余热综合利用方法的流程图;
图2为本发明废铝处理生产线余热综合利用系统的余热回收过程示意图;
图3为本发明利用过滤气体给第二预设工序供热的流程图;
图4为本发明废铝处理生产线余热综合利用系统的结构图;
附图标记说明:
1:第一热收集单元、2:过滤单元、3:检测单元、4:第二热收集单元、5:第三预设工序对应的设备、6:处理单元、11:第一管道、12:第二管道、13:第三管道、21:第一闸门、22:第二闸门、23:第三闸门、24:导水槽。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种废铝处理生产线余热综合利用系统及方法。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”或“具有”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解,下面对本申请实施例的具体流程进行描述,如图1所示,本申请实施例中一种废铝处理生产线综合利用方法的一个实施例包括:
步骤S1:在废铝处理过程中,经过第一预设工序会产生高温废气,在所述高温废气通过第一管道11时,通过第一热收集单元1对所述高温废气进行热交换,还通过过滤单元2对所述高温废气进行过滤处理,获取过滤气体,其中,所述第一管道11内侧设置第一热收集单元1,所述第一热收集单元1和处理单元6水管互通;
具体地,在废铝处理过程中,主要工序包括分类、破碎、脱漆预处理、熔炼和铸锭,其中在熔炼的过程中会产生大量的高温废气,即上述第一预设工序,也是余热产生的主要来源,且产生的高温废气的温度可以高达700多度,在高温废气进行热收集时,先经过第一热收集单元1,上述第一热收集单元1为水循环装置,在上述高温废气通过上述第一热收集单元1时,不仅可以吸收上述高温废气散发的热量,还可以在刚开始进行废铝熔炼时,高温废气的温度低于上述设定温度或者低于上述第一循环水的温度时,给上述高温废气加热,为了防止上述高温废气在接触到温度相对较低的管道时会产生冷凝水,冷凝水与上述预设气体相结合会对管道造成腐蚀,又由于在通过上述过滤单元2去除上述高温废气中的预设气体时,需要大于上述设定温度时,才可以使得上述高温废气与上述过滤单元2中的化学物质进行反应,从而达到过滤上述预设气体的效果,因此,在上述高温废气的温度低于上述设定温度或者低于上述第一热收集单元1中的第一循环水的温度时,可以通过第一循环水对上述高温废气进行加热,从而提高上述预设气体的去除效果,在上述高温废气的温度大于上述第一循环水的温度时,上述第一热收集单元1可以收集上述高温废气中的热量,并通过出口流入上述处理单元6转化为低压蒸汽,并将上述处理单元6中未转化为蒸汽的流动水,重新作为上述第一循环水并通过处理单元6的出口流出,通过第一热收集单元1的进口流入述第一热收集单元1,通过上述技术方案,不仅能够吸收上述高温废气中的热量,还可以保证上述预设气体的高效滤除,从而防止上述高温废气通过的管道腐蚀。
步骤S2:在所述过滤气体进入第二管道12,通过温度监测单元周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道13;
具体地,在上述过滤气体通过上述第一管道11进入上述第二管道12时,通过上述检测单元3实时检测上述过滤气体的稳定温度,即连续多次检测到上述过滤气体的温度差值在上述预设范围内,由于上述过滤气体即熔炼过程中产生的经过过滤的高温废气温度可高达700多度,而在对废铝进行脱漆预处理时,需要的温度为400度左右,因此,可以通过将上述过滤气体通过耐高温输气管道为上述脱漆预处理工序即上述第二预设工序进行供热,通过上述技术方案,能够充分利用上述过滤气体的热量对上述第二预设工序进行供热,提高余热的利用率。
步骤S3:通过所述第三管道13内的第二热收集单元4对所述过滤气体进行二次热收集,并将所述第二热收集单元4中的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;
具体地,由于上述过滤气体即使在给上述第二预设工序供热后,温度仍然较高,仍然携带大量的热量,如果直接排出,会造成余热的大量浪费,因此,在上述过滤气体通过上述第三管道13时,通过上述第二热收集单元4对上述过滤气体进行二次热收集,能够对上述过滤气体中的热量进行充分的吸收,并在第二循环水对上述过滤气体中的热量进行二次热吸收后,将上述第二循环水通过上述第三预设工序对应设备5的进口进入,并从上述第三预设工序对应设备5的出口流出,其中,上述第三预设工序为废铝处理生产线中的铸锭工序,在铸锭过程中,需要通过水给熔化的铝液降温形成固态铝,在此过程中会产生大量的热,而上述第二循环水虽然通过二次热收集,但是温度远不及上述铝液的温度,因此,为了节省水资源,通过上述第二循环水为上述第三预设工序进行余热收集,通过上述技术方案,不仅能够对上述过滤气体中的余热能够充分的吸收,还能通过将上述第二循环水用于第三预设工序的余热收集,提高了废铝处理余热收集效果,还节省了水资源。
步骤S4:将所述第一热收集单元1中的第一循环水和经过所述第三预设工序的所述第二循环水输送到处理单元6,获取低压蒸汽。
具体地,通过将携带大量热量的上述第一循环水和经过上述第三预设工序的第二循环水输送到上述处理单元6,并通过上述处理单元6产生低压蒸汽,其中,上述低压蒸汽可以用于发电、供暖、烹饪或者加湿等,使得余热得到到充分的再利用,同时还将处理单元6中未转化为低压蒸汽的上述流动水重新作为上述第一循环水进入上述第一热收集单元1再次吸收热量,通过上述技术方案,能够将废铝处理生产线中产生的余热充分的利用,并提高余热的利用率。
进一步地,所述步骤S1中:
所述第一热收集单元1位于所述过滤单元2之前,先通过所述第一热收集单元1,所述第一热收集单元1为水循环装置,所述过滤单元2为双层网状结构,所述双层网状结构中间设置有可以吸收所述预设气体的化学物质,所述第一热收集单元1内的第一循环水吸收所述高温废气中的热量并流入所述处理单元6。
具体地,在废铝处理过程中,在废铝熔炼的过程中会产生大量的高温废气,即上述第一预设工序,也是余热产生的主要来源,且产生的高温废气的温度可以高达700多度,如图2所示,在高温废气进行热收集时,先经过第一热收集单元1,上述第一热收集单元1为水循环装置,其中,上述第一热收集单元1的进口与上述处理单元6的出口水管连通,上述处理单元6为闪蒸罐,处理单元6中的水为热水,且温度大于设定温度,在上述高温废气通过上述第一热收集单元1时,不仅可以吸收上述高温废气散发的热量,还可以在刚开始进行废铝熔炼时,高温废气的温度低于上述设定温度或者低于上述第一循环水的温度时,给上述高温废气加热,为了防止上述高温废气在接触到温度相对较低的管道时会产生冷凝水,冷凝水与上述预设气体相结合会对管道造成腐蚀,又由于在通过上述过滤单元2去除上述高温废气中的预设气体时,需要大于上述设定温度时,才可以使得上述高温废气与上述过滤单元2中的化学物质进行反应,从而达到过滤上述预设气体的效果,因此,在上述高温废气的温度低于上述设定温度或者低于上述第一热收集单元1中的第一循环水的温度时,可以通过第一循环水对上述高温废气进行加热,从而提高上述预设气体的去除效果,在上述高温废气的温度大于上述第一循环水的温度时,上述第一热收集单元1可以收集上述高温废气中的热量,并通过出口流入上述处理单元6转化为低压蒸汽,并将上述处理单元6中未转化为蒸汽的流动水,重新作为上述第一循环水并通过处理单元6的出口流出,通过第一热收集单元1的进口流入述第一热收集单元1,通过上述技术方案,不仅能够吸收上述高温废气中的热量,还可以保证上述预设气体的高效滤除,从而防止上述高温废气通过的管道腐蚀。
进一步地,所述步骤S2包括:
步骤S21:在所述过滤气体通过所述第一管道11进入所述第二管道12时,通过所述检测单元3周期性检测所述过滤气体的稳定温度,其中,所述稳定温度为连续N次检测到所述过滤气体的温度差值在预设范围内的情况下检测到的所述过滤气体的温度;
步骤S22:在所述稳定温度大于第一阈值时,打开第一闸门21,通过所述过滤气体给所述第二预设工序供热,并通过调整所述第二闸门22的关闭宽度调整所述第二预设工序的供热温度,其中,所述第二管道12与所述第二预设工序对应设备之间通过所述第一闸门21隔开;
在所述稳定温度小于所述第一阈值时,关闭所述第一闸门21,并打开所述第二闸门22,使得所述过滤气体直接进入第三管道13;
步骤S23:在所述过滤气体给所述第二预设工序供热后通过第三闸门23返回所述第三管道13。
具体地,如图4所示,在上述过滤气体通过上述第一管道11进入上述第二管道12时,通过上述检测单元3实时检测上述过滤气体的稳定温度,即连续N次检测到上述过滤气体的温度差值在上述预设范围内,即连续N次中任意两次检测到的上述过滤气体的温度之间的差值在上述预设范围内,上述预设范围可以为小于等于10度,其中,N的取值为大于等于4的正整数,且检测周期为1s,由于上述过滤气体即熔炼过程中产生的经过过滤的高温废气温度可高达700多度,而在对废铝进行脱漆预处理时,需要的温度为400度左右,因此,可以通过将上述过滤气体通过耐高温输气管道为上述脱漆预处理工序即上述第二预设工序进行供热,即在上述稳定温度大于上述第一阈值时,如图2所示,打开第一闸门21,其中第一闸门21远离上述第二管道12一侧与第二预设工序通过输送管道连接,并通过上述输送管道输送上述过滤气体给上述第二预设工序进行供热,其中,通过上述过滤气体给上述第二预设工序供热的具体过程,可以根据上述第二预设工序的设备的具体外观进行布局导热通道,其中,导热通道的布局为现有技术,在此不再赘述,在给上述第二预设工序供热后,打开上述第三闸门23,将上述过滤气体返回上述第三管道13,反之,在上述过滤气体的温度低于上述第一阈值时,即上述过滤气体的温度低于上述第二预设工序需要的温度时,关闭上述第一闸门21和第三闸门23,打开上述第二闸门22,使得上述过滤气体直接进入上述第三管道13,通过上述技术方案,能够充分利用上述过滤气体的热量对上述第二预设工序进行供热,提高余热的利用率。
进一步地,所述步骤S3包括:
步骤S31:在所述过滤气体通过所述第三管道13时,通过所述第二热收集单元4对所述过滤气体进行二次热收集,其中,所述第二热收集单元4设置在所述第三管道13中间,且为环状管结构,所述环状管结构中为第二循环水;
步骤S32:在所述第二热收集单元4中的第二循环水进行二次热收集后进入第三预设工序对应设备5,并且在所述第三管道13对应所述第二热收集单元4的下方设置有导水槽24,在通过所述第二热收集单元4产生冷凝水时,通过所述导水槽24导出所述冷凝水,其中,所述导水槽24外部设置有导水管,其中,所述第二热收集单元4与供水单元直接连接。
具体地,由于上述过滤气体即使在给上述第二预设工序供热后,温度仍然较高,仍然携带大量的热量,如果直接排出,会造成余热的大量浪费,因此,在上述过滤气体通过上述第三管道13时,通过上述第二热收集单元4对上述过滤气体进行二次热收集,其中,上述第二热收集单元4设置在上述第三管道13中间,且为环状管结构,且上述环状管结构中盛有第二循环水,第二热收集单元4的进口与外部供水单元连接,并提供水流动力,由于进入上述第二热收集单元4的水为供水单元直接流入的水,因此,未进行热收集的上述第二循环水的温度较低,第三预设工序中的温度较高,因此上述第二循环水能够对上述过滤气体中的热量进行充分的吸收,并在第二循环水对上述过滤气体中的热量进行二次热吸收后,将上述第二循环水通过上述第三预设工序对应设备5的进口进入,并从上述第三预设工序对应设备5的出口流出,其中,上述第三预设工序为废铝处理生产线中的铸锭工序,在铸锭过程中,需要通过水给熔化的铝液降温形成固态铝,在此过程中会产生大量的热,而上述第二循环水虽然通过二次热收集,但是温度远不及上述铝液的温度,因此,为了节省水资源,通过上述第二循环水为上述第三预设工序进行余热收集,通过上述技术方案,不仅能够对上述过滤气体中的余热能够充分的吸收,还能通过将上述第二循环水用于第三预设工序的余热收集,节省了水资源。
进一步地,所述步骤S4包括:
将所述第一热收集单元1中的所述第一循环水和经过所述第三预设工序对应设备5的第二循环水输送到所述处理单元6,并通过所述处理单元6产生低压蒸汽,并将所述处理单元6中的流动水重新作为所述第一循环水进入所述第一热收集单元1。
具体地,通过将携带大量热量的上述第一循环水和经过上述第三预设工序对应设备5的第二循环水输送到上述处理单元6,并通过上述处理单元6产生低压蒸汽,其中,上述低压蒸汽可以用于发电、供暖、烹饪或者加湿等,使得余热得到到充分的再利用,同时还将处理单元6中未转化为低压蒸汽的上述流动水重新作为上述第一循环水进入上述第一热收集单元1再次吸收热量,通过上述技术方案,能够将废铝处理生产线中产生的余热充分的利用,并提高余热的利用率。
进一步地,在所述过滤气体通过所述第二管道12时,还通过所述检测单元3检测所述过滤气体中所述预设气体的浓度,并在所述预设气体的浓度大于等于预设浓度时,减小抽气单元的抽力,减小所述高温废气的流速,所述抽气单元位于所述第一管道11内且在所述第一热收集单元1之前。
具体地,在上述过滤气体通过上述第二管道12时,通过上述检测单元3检测上述过滤气体中上述预设气体的含量,在上述预设气体的浓度大于上述预设浓度时,由于在上述高温废气的温度加热温度较低或者高温废气的流速较高时,通过上述过滤单元2时,不能充分吸收上述高温废气中的预设气体,因此通过改变上述抽气单元的抽力,增加上述高温废气与上述第一热收集单元1中热交换管接触时间,同时还能减小上述高温废气的流速,从而增加上述高温废气与上述过滤单元2中化学物质的接触时间,如图2所示,上述第一热收集单元1为针翅式热交换设备,上述第一热收集单元1中的热交换管与上述高温废气的流动方向的夹角成90度,使得上述热交换管与上述高温废气的接触面积最大,使得上述高温废气与上述,通过调整上述抽气单元的抽力,满足在上述预设气体浓度小于上述预设浓度的前提下,上述高温废气的流速最快,通过上述技术方案,不仅提高了上述高温废气中预设气体的吸收率,还提高了上述高温废气的排出效率。
进一步地,所述处理单元6为闪蒸设备。
本发明还提供一种废铝处理生产线余热综合利用系统,用于实现上述的方法,如图3所示,所述系统包括:
第一热收集单元1,用于对在废铝处理过程中,在经过第一预设工序产生的高温废气通过第一管道11时,对所述高温废气进行热交换,其中,所述第一管道11内侧设置第一热收集单元1,所述第一热收集单元1和处理单元6水管互通;
过滤单元2,用于对所述高温废气进行过滤;
检测单元3,用于在所述过滤气体进入第二管道12时,周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道13;
第二热收集单元4,用于对所述过滤气体进行二次热收集,并将内部的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;
处理单元6,用于基于所述第一热收集单元1中的第一循环水和经过所述第三预设工序对应设备5的所述第二循环水,获取低压蒸汽。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,所述指令被处理器执行时实现上述的方法。
综上所述,本发明通过设置第一热收集单元1,利用水循环装置对在废铝熔炼等工序中产生的大量温度高达700多度的高温废气进行热交换,吸收废气中的热量,当废气温度低于设定温度或第一循环水温度时,第一循环水还能对废气进行加热,保证废气在后续过滤单元2中能与化学物质充分反应,提高预设气体的去除效果,同时避免冷凝水产生,防止管道腐蚀;此外,过滤后的气体在进入第二管道12时,通过检测单元3周期性检测其稳定温度,根据温度高低决定是否给第二预设工序供热,并通过调整闸门开度来控制供热温度,进一步提高了余热的利用效率;其次,该系统实现了对余热的多级利用,减少了能源浪费,在过滤气体给第二预设工序供热后,还通过第三管道13内的第二热收集单元4对其进行二次热收集,将收集到的热量用于第三预设工序的热交换,帮助熔化的铝液降温形成固态铝,这一过程不仅充分吸收了过滤气体中的余热,还节省了水资源,因为第二循环水在完成二次热收集后,可以直接用于第三预设工序,无需额外的冷却水;最后,该系统及方法还具有良好的经济性和环保性。通过将收集到的热量转化为低压蒸汽,低压蒸汽可用于发电、供暖、烹饪或加湿等多种用途,实现了余热的再利用,降低了企业的能源成本,同时,系统中的处理单元6还能将未转化为蒸汽的流动水重新作为第一循环水进入第一热收集单元1,形成闭环循环,减少了水资源的消耗,具有较好的环保效益,通过上述技术方案的相互配合,通过多级热收集和循环利用,实现了余热的高效回收和充分利用,具有显著的节能降耗效果,对促进工业生产中的能源节约和环境保护具有重要意义。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,系统和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random acceS memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种废铝处理生产线综合利用方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S1:在废铝处理过程中,在熔炼的过程中会产生大量的高温废气即第一预设工序,在所述高温废气通过第一管道(11)时,通过第一热收集单元(1)对所述高温废气进行热交换,还通过过滤单元(2)对预设气体进行过滤处理,获取过滤气体,其中,所述第一管道(11)内侧设置第一热收集单元(1),所述第一热收集单元(1)和闪蒸设备(6)水管互通;其中,所述第一热收集单元(1)位于所述过滤单元(2)之前,所述第一热收集单元(1)为水循环装置,所述过滤单元(2)为双层网状结构,所述双层网状结构中间设置有可以吸收预设气体的化学物质,所述第一热收集单元(1)内的第一循环水吸收所述高温废气中的热量并流入所述闪蒸设备(6);
步骤S2:在所述过滤气体进入第二管道(12),通过温度监测单元周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道(13);
步骤S3:通过所述第三管道(13)内的第二热收集单元(4)对所述过滤气体进行二次热收集,并将所述第二热收集单元(4)中的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;其中,在所述第三管道(13)对应所述第二热收集单元(4)的下方设置有导水槽(24),在通过所述第二热收集单元(4)产生冷凝水时,通过所述导水槽(24)导出所述冷凝水,其中,所述导水槽(24)外部设置有导水管,其中,所述第二热收集单元(4)与供水单元直接连接;
步骤S4:将所述第一热收集单元(1)中的第一循环水和经过所述第三预设工序的所述第二循环水输送到所述闪蒸设备(6),获取低压蒸汽,还将所述闪蒸设备(6)中的流动水重新作为所述第一循环水进入所述第一热收集单元(1),所述第三预设工序为废铝处理生产线中的铸锭工序。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
步骤S21:在所述过滤气体通过所述第一管道(11)进入所述第二管道(12)时,通过检测单元(3)周期性检测所述过滤气体的稳定温度,其中,所述稳定温度为连续N次检测到所述过滤气体的温度差值在预设范围内的情况下检测到的所述过滤气体的温度;
步骤S22:在所述稳定温度大于第一阈值时,打开第一闸门(21),通过所述过滤气体给所述第二预设工序供热,并通过调整第二闸门(22)的关闭宽度调整所述第二预设工序的供热温度,其中,所述第二管道(12)与所述第二预设工序对应设备之间通过所述第一闸门(21)隔开;在所述稳定温度小于所述第一阈值时,关闭所述第一闸门(21),并打开所述第二闸门(22),使得所述过滤气体直接进入第三管道(13);
步骤S23:在所述过滤气体给所述第二预设工序供热后通过第三闸门(23)返回所述第三管道(13)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
在所述过滤气体通过所述第三管道(13)时,通过所述第二热收集单元(4)对所述过滤气体进行二次热收集,其中,所述第二热收集单元(4)设置在所述第三管道(13)中间,且为环状管结构,所述环状管结构中为第二循环水。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述过滤气体通过所述第二管道(12)时,还通过检测单元(3)检测所述过滤气体中所述预设气体的浓度,并在所述预设气体的浓度大于等于预设浓度时,减小抽气单元的抽力,减小所述高温废气的流速,所述抽气单元位于所述第一管道(11)内且在所述第一热收集单元(1)之前。
5.一种废铝处理生产线余热综合利用系统,用于实现如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述系统包括:
第一热收集单元(1),用于对在废铝处理过程中,在经过第一预设工序产生的高温废气通过第一管道(11)时,对所述高温废气进行热交换,其中,所述第一管道(11)内侧设置第一热收集单元(1),所述第一热收集单元(1)和闪蒸设备(6)水管互通;
过滤单元(2),用于对所述高温废气进行过滤;
检测单元(3),用于在所述过滤气体进入第二管道(12)时,周期性监测所述过滤气体的稳定温度,根据所述稳定温度确定是否给第二预设工序供热,在给所述第二预设工序供热后,所述过滤气体返回第三管道(13);
第二热收集单元(4),用于对所述过滤气体进行二次热收集,并将内部的第二循环水还流入第三预设工序进行热交换;
闪蒸设备(6),用于基于所述第一热收集单元(1)中的第一循环水和经过所述第三预设工序对应设备(5)的所述第二循环水,获取低压蒸汽。
6.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,其特征在于,所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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