CN201581943U - 一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，包括集热装置、余热转换装置和余热利用装置，所述集热装置的进口端对应石墨化炉炉顶固定安装，集热装置的出口端通过高温烟道与余热转换装置相连通，余热转换装置的后部连通设置余热利用装置。通过余热利用装置对高温气体的热能进行再利用，即将热能转化为电能或者直接用于加热或者取暖，减少热能损失和能源浪费，提高能源利用率；同时，降低所排放尾气的温度，减少环境污染，实现节能减排。集气罩呈倒锥形，便于收集烟气和排放烟气，工作效率高。本实用新型利用余热通过汽轮机和交流发电机发出的电能，可以循环利用到石墨电极的生产中，降低生产成本，节约开支。

Description

一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置
技术领域
本实用新型属于工业余热利用设备技术领域，特别涉及一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置。
背景技术
目前，国内生产石墨电极是依靠大电流对碳棒进行高温石墨化，石墨化过程耗能非常巨大，在石墨化过程中石墨化炉内部温度高达2600℃以上。在石墨化过程中，石墨化炉炉顶将产生1100℃左右的高温气体，这些高温气体由烟囱排出，并带走大量热能，热能损失严重。这部分热能损失占到石墨化过程中总热量的30％-45％左右，造成极大的能源浪费；同时，高温气体对大气环境造成了严重污染，使环境、气候严重恶化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种有效利用余热、提高能源利用率、降低环境污染的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，包括集热装置、余热转换装置和余热利用装置，所述集热装置的进口端对应石墨化炉炉顶固定安装，集热装置的出口端通过高温烟道与余热转换装置相连通，余热转换装置的后部连通设置余热利用装置。
所述集热装置为倒锥形集气罩，集气罩进口端与石墨化炉炉顶对应衔接，集气罩出口端与高温烟道相连通。
所述集气罩内部铺设有硅酸铝耐火材料层。
所述余热转换装置为锅炉。
所述余热利用装置为联动设置的汽轮机和交流发电机。
所述高温烟道内部铺设硅酸铝耐火材料层、外部包裹保温材料层。
所述汽轮机出口端依次设有除尘脱硫设备、引风机和烟囱。
所述除尘脱硫设备包括旋流板塔和脱硫器，旋流板塔通过循环水泵及管道与沉淀池连通，脱硫器通过循环水泵及管道与碱液池连通，脱硫器烟气出口与烟囱相连。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、通过余热利用装置对高温气体的热能进行再利用，即将热能转化为电能或者直接用于加热或者取暖，减少热能损失和能源浪费，提高能源利用率；同时，降低所排放尾气的温度，减少环境污染，实现节能减排。
2、集气罩呈倒锥形，便于收集烟气和排放烟气，工作效率高。
3、经除尘脱硫设备净化后排放到外界的气体，有害粉尘和有毒气体及SO2含量降低，大大净化空气质量。
4、采用本实用新型的节能效果和污染物减排效果非常显著，对大气环境、空气质量改善明显，具有良好的经济效益和环保效益。
5、本实用新型特别适用于生产石墨电极及其它炭素制品的石墨化炉，其利用余热通过汽轮机和交流发电机发出的电能，可以循环利用到石墨电极的生产中，也可向外供给，大大降低生产成本，节约开支，提高企业竞争力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其包括集热装置、余热转换装置和余热利用装置，所述集热装置、余热转换装置和余热利用装置分别为倒锥形集气罩3、锅炉4和联动设置的汽轮机5与交流发电机6。集气罩3的进口端与石墨化炉1的炉顶对应衔接后固定安装，集气罩3的出口端与锅炉4通过高温烟道2相连通，锅炉4通过蒸汽管道7与汽轮机5相连，汽轮机5与交流发电机6联动设置。为了防止高温气体对集气罩3和高温烟道2的破坏，在集气罩3和高温烟道2的内部铺设有硅酸铝耐火材料层8，高温烟道2的外部包裹保温材料层9，同时，也提高了高温气体的余热回收率。为减少环境污染，在汽轮机5出口端依次设有除尘脱硫设备、引风机10和烟囱11，除尘脱硫设备包括与高温烟道2相连通的旋流板塔12和脱硫器13。旋流板塔12通过循环水泵14及管道与沉淀池15连通，脱硫器13通过循环水泵16及管道与碱液池17连通，脱硫器13烟气出口与烟囱11相连。
本实用新型的工作原理为：集中收集的高温气体送锅炉4加热冷水，将冷水加热成具有一定压力的过热蒸汽，然后进入汽轮机5并推动汽轮机5转动，并使与汽轮机5联动的交流发电机6发电。在此过程中，950℃的高温气体经过余热转换和利用后温度降至200℃。
在本实用新型中，项目配备1台35t/h锅炉及6MW交流发电机，设计年发电4.71×107kW·h，其中自用2.1×106kW·h，年向厂区供电4.5×107kW·h，可满足工艺要求，且规模合理。按河南省2007年供电煤耗350g/kW·h进行计算，余热发电每年可节省标准煤量为4.5×107kW·h×350×10-6＝15750t，减少CO2排放量41617.8t/a，减少SO2排放量103.32t/a，节能效果和污染物减排效果非常显著。
本实用新型特别适用于生产石墨电极的石墨化炉，其利用余热通过汽轮机和交流发电机发出的电能，可以循环利用到石墨电极的生产中，也可向外供给，大大降低生产成本，节约开支，提高企业竞争力。

Claims (8)

1.一种炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：包括集热装置、余热转换装置和余热利用装置，所述集热装置的进口端对应石墨化炉炉顶固定安装，集热装置的出口端通过高温烟道与余热转换装置相连通，余热转换装置的后部连通设置余热利用装置。
2.如权利要求1所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述集热装置为倒锥形集气罩，集气罩进口端与石墨化炉炉顶对应衔接，集气罩出口端与高温烟道相连通。
3.如权利要求2所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述集气罩内部铺设有硅酸铝耐火材料层。
4.如权利要求1所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述余热转换装置为锅炉。
5.如权利要求1所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述余热利用装置为联动设置的汽轮机和交流发电机。
6.如权利要求1-5中任一所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述高温烟道内部铺设硅酸铝耐火材料层、外部包裹保温材料层。
7.如权利要求6所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述汽轮机出口端依次设有除尘脱硫设备、引风机和烟囱。
8.如权利要求7所述的炭素石墨化高温烟气余热回收利用装置，其特征在于：所述除尘脱硫设备包括旋流板塔和脱硫器，旋流板塔通过循环水泵及管道与沉淀池连通，脱硫器通过循环水泵及管道与碱液池连通，脱硫器烟气出口与烟囱相连。
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