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
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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