CN202547409U - 工业窑炉余热综合利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业窑炉余热综合利用装置，包括与工业窑炉通过进气烟道相连的余热锅炉、补水箱、与所述余热锅炉相连的螺杆膨胀动力机和与所述螺杆膨胀动力机相连的发电机，所述余热锅炉设有与烟囱相连的排气烟道，所述补水箱与所述余热锅炉相连。本实用新型的工业窑炉余热综合利用装置不仅结构简单，实施方便，而且能够有效回收利用给类型工业窑炉产生的烟气余热，余热利用率高，并能够降低生产成本，减少二氧化碳以及各种有害气体的排放，具有经济和社会双重效益。

Description

工业窑炉余热综合利用装置

技术领域

本实用新型属于工业余热利用技术领域，具体的涉及一种工业窑炉余热综合利用装置，可以广泛地应用于各类工业窑炉排放的烟气余热综合回收利用。

背景技术

由于我国工业装备落后，能源利用率低，如化工、石油、建材、轻纺、冶金、动力、食品、造纸和电子电器等行业，生产中大量的可利用热能直接排空，既浪费能源又污染环境。若将浪费的热能回收利用，不仅能提高能源利用率，降低生产成本，而且可减少二氧化碳以及各种有害气体的排放，具有经济和社会双重效益。

目前各类型工业窑炉的烟气都是直接排放，这部分烟气温度在300-600℃之间，有的甚至会高达800-900℃，再加上炉体表面散发的热量，占窑炉总热量的30-70%。传统的做法是在窑炉的尾部加装空气预热器与窑炉排放烟气进行一次性换热，这种措施虽然能起到一定的作用，但是由于空气预热器的换热效率很低，后面仍然存在高温排放的问题，不能将热能充分回收利用，并且空气预热器体积很大，对现场空间要求比较严格。在能源紧缺的今天，如何在满足生产工艺的条件下回收排烟中的热量用于生产或生活，减少对环境的不良影响，有着重大意义。

有鉴于此，本实用新型旨在探索一种工业窑炉余热综合利用装置，该工业窑炉余热综合利用装置不仅能够各类型工业窑炉产生的烟气余热，而且余热利用率高，能够有效降低生产成本，减少二氧化碳以及各种有害气体的排放。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种工业窑炉余热综合利用装置，该工业窑炉余热综合利用装置不仅结构简单，实施方便，而且能够有效回收利用给类型工业窑炉产生的烟气余热，余热利用率高，并能够降低生产成本，减少二氧化碳以及各种有害气体的排放，具有经济和社会双重效益。

要实现上述技术目的，本实用新型的工业窑炉余热综合利用装置，包括与工业窑炉通过进气烟道相连的余热锅炉、补水箱、与所述余热锅炉相连的螺杆膨胀动力机和与所述螺杆膨胀动力机相连的发电机，所述余热锅炉设有与烟囱相连的排气烟道，所述补水箱与所述余热锅炉相连。

进一步，还包括与所述螺杆膨胀动力机通过蒸汽管道及阀门Ⅰ相连的溴化锂制冷机组，所述溴化锂制冷机组分别通过出水管道和回水管道与能源利用区相连；

进一步，所述溴化锂制冷机组与所述补水箱相连，且所述溴化锂制冷机组与补水箱之间设有阀门Ⅱ；

进一步，还包括与所述螺杆膨胀动力机相连的冷凝器，所述冷凝器的出水管和回水管分别与所述能源利用区相连，所述冷凝器与螺杆膨胀动力机之间设有阀门Ⅲ，所述冷凝器的出水管和回水管上分别设有阀门Ⅳ和阀门Ⅴ；

进一步，所述冷凝器与所述补水箱之间通过阀门Ⅵ相连；

进一步，还包括与所述冷凝器出水管相连的生活用水管道，所述生活用水管道上设有阀门Ⅶ；

进一步，还包括冷却塔，所述冷却塔的入水管和出水管I分别与所述冷凝器出水管和回水管相连，所述冷却塔的入水管和出水管I上分别设有阀门Ⅷ和阀门Ⅸ；

进一步，所述余热锅炉的进气烟道和排气烟道之间设有旁通烟道，所述进气烟道、排气烟道和旁通烟道上均设有通风蝶阀；

进一步，还包括与所述螺杆膨胀动力机相连的控制柜。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的工业窑炉余热综合利用装置通过设置与工业窑炉相连的余热锅炉，工业窑炉排出的高温烟气在余热锅炉内进行热交换后经由排气烟道由烟囱排出，余热锅炉产生的饱和蒸汽进入螺杆膨胀动力机，螺杆膨胀动力机做功后进入发电机发电，进而通过电力并网柜将电力输送至用户，实现了将工业窑炉排出的高温烟气余热进行发电利用的功能，因此，本实用新型的工业窑炉余热综合利用装置不仅结构简单，实施方便，而且能够有效回收利用给类型工业窑炉产生的烟气余热，余热利用率高，并能够降低生产成本，减少二氧化碳以及各种有害气体的排放，具有经济和社会双重效益；

2、通过设置溴化锂制冷机组，当能源利用区需要制冷时，经膨胀螺栓动力机做功后的低压蒸汽进入溴化锂制冷机组，溴化锂制冷机组产生冷却水经由出水管道进入能源利用区制冷后，由回水管道回流入溴化锂制冷机组形成循环；且低压蒸汽被制冷后经由阀门Ⅱ进入补水箱，用于对余热锅炉补水使用，以提高余热锅炉热效率；

3、通过设置冷凝器，当能源利用区需要制热时，经膨胀螺栓动力机做功后的低压蒸汽进入冷凝器，冷凝器产生一定温度的热水经由出水管进入能源利用区提供热源，后经由回水管回流入冷凝器形成水循环；低压蒸汽通过冷凝器被冷凝后进入补水箱，作为余热锅炉补水使用，以提高余热锅炉热效率；由于低压蒸汽冷凝后的汽化潜热热量比较大，在满足一定面积的采暖后，还可以通过生活用水管为生活区提供热水；

4、通过设置冷却塔，当能源利用区不需要采暖和制冷时，经由冷凝器冷却后的冷凝水可以通过冷却塔进行降温处理，同时并不影响全系统的正常运行；

5、通过在进气烟道、排气烟道和旁通烟道上均设有通风蝶阀，当装置需要检修或保养时，关闭进气烟道和排气烟道上的通风蝶阀，打开旁通烟道上的通风蝶阀，工业窑炉排出的高温烟气直接通过旁通管道和烟囱排出，此时整个余热综合利用装置不工作。

附图说明

图1为本实用新型工业窑炉余热综合利用装置实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，为本实用新型工业窑炉余热综合利用装置实施例系统结构示意图。本实施例的工业窑炉余热综合利用装置，包括与工业窑炉1通过进气烟道2相连的余热锅炉5、补水箱8、与所述余热锅炉5通过蒸汽进气管道30相连的螺杆膨胀动力机29和与所述螺杆膨胀动力机29相连的发电机31，所述余热锅炉5设有与烟囱相连的排气烟道14，所述补水箱8与所述余热锅炉5相连。如图所示，发电机31的输出端设有并网柜32，发电机31产生的电能经由并网柜32和线路33后输送至用户。优选的，还设有与螺杆膨胀动力机29相连的控制柜34，用于控制螺杆膨胀动力机29工作。

本实施例的工业窑炉余热综合利用装置通过设置与工业窑炉1相连的余热锅炉5，工业窑炉1排出的高温烟气在余热锅炉5内进行热交换后经由排气烟道14由烟囱排出，补水箱8用于向余热锅炉5内补水，余热锅炉5产生的饱和蒸汽进入螺杆膨胀动力机29，螺杆膨胀动力机29做功后进入发电机31发电，进而通过电力并网柜32将电力输送至用户，实现了将工业窑炉1排出的高温烟气余热进行发电利用的功能，因此，本实施例的工业窑炉余热综合利用装置不仅结构简单，实施方便，而且能够有效回收利用给类型工业窑炉产生的烟气余热，余热利用率高，并能够降低生产成本，减少二氧化碳以及各种有害气体的排放，具有经济和社会双重效益。

进一步，本实施例的工业窑炉余热综合利用装置还包括与所述螺杆膨胀动力机29通过蒸汽管道28及阀门Ⅰ26相连的溴化锂制冷机组24，所述溴化锂制冷机组24分别通过出水管道23和回水管道22与能源利用区13相连，能源利用区13即为利用本实施例的工业窑炉余热综合利用装置进行制冷和制热的区域。通过设置溴化锂制冷机组24，当能源利用区13需要制冷时，经膨胀螺栓动力机29做功后的低压蒸汽进入溴化锂制冷机组24，溴化锂制冷机组24产生冷却水经由出水管道23进入能源利用区13制冷后，由回水管道22回流入溴化锂制冷机组24形成循环。

优选的，所述溴化锂制冷机组24与所述补水箱8相连，且所述溴化锂制冷机组24与补水箱8之间设有阀门Ⅱ25。低压蒸汽被溴化锂制冷机组24制冷后经由阀门Ⅱ进入补水箱，用于对余热锅炉补水使用，以提高余热锅炉热效率。

进一步，本实施例的工业窑炉余热综合利用装置还包括与所述螺杆膨胀动力机29相连的冷凝器10，所述冷凝器10的出水管21和回水管20分别与所述能源利用区13相连，所述冷凝器10与螺杆膨胀动力机29之间设有阀门Ⅲ27，所述冷凝器10的出水管21和回水管20上分别设有阀门Ⅳ17和阀门Ⅴ16。通过设置冷凝器10，当能源利用区13需要制热时，经螺杆膨胀动力机29做功后的低压蒸汽进入冷凝器10，冷凝器10产生一定温度的热水经由出水管21进入能源利用区13提供热源，后经由回水管20回流入冷凝器10形成水循环，实现对能源利用区13制热的功能。

优选的，所述冷凝器10与所述补水箱8之间通过阀门Ⅵ9相连，低压蒸汽通过冷凝器10被冷凝后进入补水箱8，作为余热锅炉5补水使用，以提高余热锅炉5热效率。

优选的，还包括与所述冷凝器10出水管21相连的生活用水管道19，所述生活用水管道19上设有阀门Ⅶ18。由于低压蒸汽冷凝后的汽化潜热热量比较大，在满足一定面积的采暖后，还可以通过生活用水管19为生活区提供热水。

进一步，本实施例的工业窑炉余热综合利用装置还包括冷却塔12，所述冷却塔12的入水管和出水管I分别与所述冷凝器10出水管21和回水管20相连，所述冷却塔12的入水管和出水管I上分别设有阀门Ⅷ11和阀门Ⅸ15。通过设置冷却塔12，当能源利用区13不需要采暖和制冷时，经由冷凝器10冷却后的冷凝水可以通过冷却塔12进行降温处理，同时并不影响全系统的正常运行。

进一步，所述余热锅炉5的进气烟道2和排气烟道14之间设有旁通烟道6，所述进气烟道2、排气烟道14和旁通烟道6上分别设有通风蝶阀3、通风蝶阀7和通风蝶阀4。通过在进气烟道2、排气烟道14和旁通烟道6上分别设置通风蝶阀3、通风蝶阀7和通风蝶阀4，当本实施例的工业窑炉余热综合利用装置需要检修或保养时，关闭进气烟道2和排气烟道14上的通风蝶阀3和通风蝶阀7，打开旁通烟道6上的通风蝶阀4，工业窑炉1排出的高温烟气直接通过旁通管道6和烟囱排出，此时整个余热综合利用装置不工作。

下面对本实施例的工业窑炉余热综合利用装置的几个工作状态进行说明。

本实施例的工业窑炉余热综合利用装置在正常工作时，工业窑炉1的排出的高温烟气经进气烟道2进入余热锅炉5内，经过余热锅炉5后的达标低温烟气由排气烟道14进入烟囱排出，余热锅炉5产生的饱和蒸汽由蒸汽进气管道30流进螺杆膨胀动力机29，螺杆膨胀动力机29膨胀做功后进入发电机31并通过并网柜32输出电力至用户33自用。

当能源利用区13需要制冷时，关闭阀门Ⅲ27、阀门Ⅳ17、阀门Ⅴ16、阀门Ⅶ18、阀门Ⅷ11和阀门Ⅸ15，打开阀门Ⅰ26和阀门Ⅱ25，经螺杆膨胀动力机29做功后的低压蒸汽经蒸汽管道28流进溴化锂制冷机组24，并产生冷冻水经出水管道23进入能源利用区13提供制冷，制冷后的冷冻回水经回水管道22流回溴化锂制冷机组24完成循环。低压蒸汽被制冷后降温降压后经过阀门Ⅱ25流进补水箱8，作为余热锅炉5补水使用，以提高余热锅炉热效率。

当能源利用区13需要制热时，关闭阀门Ⅰ26和阀门Ⅱ25，打开阀门Ⅲ27、阀门Ⅳ17、阀门Ⅴ16、阀门Ⅶ18、阀门Ⅷ11和阀门Ⅸ15，经螺杆膨胀动力机29做功后的低压蒸汽经蒸汽管道28流进冷凝器10，产生一定温度的热水进入能源利用区13提供热源，采暖后的水流流回冷凝器10完成循环继续。低压蒸汽通过冷凝器10被冷凝后进入补水箱8，作为余热锅炉5补水使用，以提高余热锅炉热效率。由于低压蒸汽冷凝后的汽化潜热热量比较大，在满足一定面积的采暖后，还可以通过生活用水管道19为职工提供洗浴用水。

当能源利用区不需要采暖与制冷时，冷凝水可以通过冷却塔12进行降温处理，同时并不影响全系统的正常运行。

当本实施例的工业窑炉余热综合利用装置需要检修或保养时，关闭进气烟道2和排气烟道14上的通风蝶阀3和通风蝶阀7，打开旁通烟道6上的通风蝶阀4，工业窑炉1排出的高温烟气直接通过旁通管道6和烟囱排出，此时整个余热综合利用装置不工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：包括与工业窑炉通过进气烟道相连的余热锅炉、补水箱、与所述余热锅炉相连的螺杆膨胀动力机和与所述螺杆膨胀动力机相连的发电机，所述余热锅炉设有与烟囱相连的排气烟道，所述补水箱与所述余热锅炉相连。

2.根据权利要求1所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：还包括与所述螺杆膨胀动力机通过蒸汽管道及阀门Ⅰ相连的溴化锂制冷机组，所述溴化锂制冷机组分别通过出水管道和回水管道与能源利用区相连。

3.根据权利要求2所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：所述溴化锂制冷机组与所述补水箱相连，且所述溴化锂制冷机组与补水箱之间设有阀门Ⅱ。

4.根据权利要求2所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：还包括与所述螺杆膨胀动力机相连的冷凝器，所述冷凝器的出水管和回水管分别与所述能源利用区相连，所述冷凝器与螺杆膨胀动力机之间设有阀门Ⅲ，所述冷凝器的出水管和回水管上分别设有阀门Ⅳ和阀门Ⅴ。

5.根据权利要求4所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：所述冷凝器与所述补水箱之间通过阀门Ⅵ相连。

6.根据权利要求4所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：还包括与所述冷凝器出水管相连的生活用水管道，所述生活用水管道上设有阀门Ⅶ。

7.根据权利要求4所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：还包括冷却塔，所述冷却塔的入水管和出水管I分别与所述冷凝器出水管和回水管相连，所述冷却塔的入水管和出水管I上分别设有阀门Ⅷ和阀门Ⅸ。

8.根据权利要求1-7任一项所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：所述余热锅炉的进气烟道和排气烟道之间设有旁通烟道，所述进气烟道、排气烟道和旁通烟道上均设有通风蝶阀。

9.根据权利要求8所述的工业窑炉余热综合利用装置，其特征在于：还包括与所述螺杆膨胀动力机相连的控制柜。

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