CN205156642U - 一种对电石产品显热实现梯级回收利用的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对电石产品显热实现梯级回收利用的系统。所述回收利用系统包括电石液储槽换热单元、粉料利用单元，还可进一步包括蓄热单元、以及电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元组成。本实用新型所述方案充分利用电石产品的高品位显热和低品位显热，实现电石产品显热回收以及梯级利用，提高电石生产工艺的能量利用效率；同时利用传统电石生产工艺废弃的粉料，变废为宝，而且还避免了为利用回收的显热专门设计与电石生产过程关联性不佳的配套工序，进而节约投资成本。

Description

一种对电石产品显热实现梯级回收利用的系统

技术领域

本实用新型涉及一种对电石产品显热实现梯级回收利用的系统，属于电石生产技术领域。

背景技术

传统电石工艺主要是以块焦和块灰为原料，利用密闭电石炉提供高温环境，将块状原料熔融使之发生反应变成电石液排出炉体。电石生产是典型的高能耗生产过程，生产一吨电石需要消耗约3400度电，电石液温度高达2000-2200℃左右。高温电石液携带的显热占电石生产总能耗的20％左右，如果采取措施将这部分能量全部或部分回收利用，将大幅提高电石生产工艺的能量效率，避免造成严重的能量损失。有鉴于此，建立一套可将高温电石液的显热梯级回收利用的系统具有重要的现实意义。

实用新型内容

为了克服上述电石显热回收技术中存在的须增设相应的配套设备、应用环境受到限制、成本较高等问题，本实用新型特提出一种充分利用电石产品的高品位显热和低品位显热的梯级回收利用系统。

本实用新型技术方案如下：

一种对电石产品显热梯级回收利用系统，包括电石液储槽换热单元、与电石液储槽换热单元的热氮气出气口连接的粉料利用单元。

本实用新型所述的显热梯级回收利用系统中，所述电石液储槽换热单元包括多组串联的电石液储槽小车，每个小车外壁均设有隔层，隔层中盘绕有氮气管道，相临小车的氮气管道相连通，从而实现冷氮气与固体电石的热交换，达到电石低品位显热回收的目的。其中，所述小车的数量为5-20个，可根据热负荷灵活配置。

本实用新型所述的显热梯级回收利用系统中，所述粉料利用单元包括粉料仓及将粉料送至电石炉电石液出料口的喷吹管道，利用电石液高温可直接将粉料反应生成电石，实现了电石高品位显热的充分利用。

上述电石显热梯级回收利用系统工作原理如下：

(1)冷氮气进入电石液储槽换热单元中电石液储槽小车的氮气管道，与小车内固体电石进行热量交换，将氮气加热到300-400℃，从而回收固体电石的低品位显热；

(2)热交换后的热氮气作为载气进入粉料利用单元的粉料仓预热粉料至100℃左右，然后将粉料沿喷吹管道喷吹至电石炉电石液出料口，利用电石高品位显热2000-2200℃使粉料瞬间发生反应生成电石产品。

本实用新型所述方案充分利用电石产品的高品位显热和低品位显热，实现电石产品显热回收以及梯级利用，提高电石生产工艺的能量利用效率。

为了进一步更好的提升电石产品显热利用率，本实用新型还提出一种对电石产品显热梯级回收利用系统，即在上述回收利用系统基础上增加再利用装置，具体为，所述回收利用系统包括电石液储槽换热单元、粉料利用单元、蓄热单元、以及电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元；

其中，所述粉料利用单元的热氮气进气口、蓄热单元的热氮气进气口分别与电石液储槽换热单元的热氮气出气口连接；所述蓄热单元的氮气出气口与电石液储槽换热单元的冷氮气进气口相连接；

所述蓄热单元还设有空气进气口；所述电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元的热空气进气口分别与蓄热单元的热空气出气口连接。

本实用新型所述的显热梯级回收利用系统中，所述蓄热单元内装填蓄热蜂窝体。由于电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元所需热量较大，热氮气的热量无法满足，故将热交换后的另一部分热氮气的热量存储于蓄热单元，并利用蓄热蜂窝体将热氮气的热量存储，再将冷空气加热至所需温度后输送至成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元。

上述电石显热梯级回收利用系统工作原理如下：

(1)冷氮气进入电石液储槽换热单元中电石液储槽小车的氮气管道，与小车内固体电石进行热量交换，将氮气加热到300-400℃，从而回收固体电石的低品位显热；

(2)热交换后的一部分热氮气作为载气进入粉料利用单元的粉料仓预热粉料至100℃左右，然后将粉料沿喷吹管道喷吹至电石炉电石液出料口，利用电石高品位显热2000-2200℃使粉料瞬间发生反应生成电石产品；

(3)热交换后的另一部分热氮气进入蓄热单元，热氮气的热量被蓄热蜂窝体存储，存储热量后的氮气再次循环至电石液储槽换热单元；

(4)空气进入蓄热单元后被蓄热蜂窝体加热至200-300℃，再作为载气进入所述电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元内，分别对各单元进行加热，实现电石低品位显热的进一步利用。

本实用新型所述方案充分利用电石产品的高品位显热和低品位显热，实现电石产品显热回收以及梯级利用，提高电石生产工艺的能量利用效率；同时能将回收的显热再返回到电石炉的生产系统中，利用传统电石生产工艺废弃的粉料，变废为宝，实现节能的同时又降低了原料成本，避免了为利用回收的显热专门设计与电石生产过程关联性不佳的配套工序，进而避免了增加投资成本。

附图说明

图1为本实用新型所述显热梯级回收利用系统示意图。

图中：

1、电石液储槽换热单元；11、冷氮气进气口；12、热氮气出气口；13、热氮气出气口；

2、粉料利用单元；21、热氮气进气口；

3、蓄热单元；31、热氮气进气口；32、氮气出气口；33、空气进气口；34、热空气出气口；35、热空气出气口；36、热空气出气口；

4、成型工段粉料预热单元；41、热空气进气口；

5、热解工段压缩空气预热单元；51、热空气进气口；

6、原煤干燥单元；61、热空气进气口。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型中，凡是能够实现电石液与氮气换热的电石液储槽换热单元、利用热氮气喷吹粉料的粉料利用单元都应该属于本实用新型专利的应该保护的范围之内。

实施例1一种对电石产品显热梯级回收利用系统

本实施例提供一种对电石产品显热梯级回收利用系统，包括电石液储槽换热单元1、粉料利用单元2；

其中，所述粉料利用单元2的热氮气进气口21与电石液储槽换热单元1的热氮气出气口12连接。

所述电石液储槽换热单元1包括10组串联的电石液储槽小车，每个小车外壁均设有隔层，隔层中盘绕有氮气管道，相临小车的氮气管道相连通，从而实现冷氮气与固体电石的热交换，达到电石低品位显热回收的目的。

所述粉料利用单元2包括粉料仓及将粉料送至电石炉电石液出料口的喷吹管道，利用电石液高温可直接将粉料反应生成电石，实现了电石高品位显热的充分利用。

本实施例所述显热梯级回收利用系统的具体使用方法，包括如下步骤：

(1)冷氮气进入电石液储槽换热单元1中电石液储槽小车的氮气管道，与小车内固体电石进行热量交换，将氮气加热到300-400℃，从而回收固体电石的低品位显热；

(2)热交换后的热氮气作为载气进入粉料利用单元2的粉料仓预热粉料至100℃左右，然后将粉料沿喷吹管道喷吹至电石炉电石液出料口，利用电石高品位显热2000-2200℃使粉料瞬间发生反应生成电石产品。

实施例2一种对电石产品显热梯级回收利用系统

本实施例提供一种对电石产品显热梯级回收利用系统，如图1所示，包括电石液储槽换热单元1、粉料利用单元2、蓄热单元3、以及电石生产系统中的成型工段粉料预热单元4、热解工段压缩空气预热单元5、原煤干燥单元6；

其中，所述粉料利用单元2的热氮气进气口21、蓄热单元3的热氮气进气口31分别与电石液储槽换热单元1的热氮气出气口12、13连接；所述蓄热单元3的氮气出气口32与电石液储槽换热单元1的冷氮气进气口11相连接；

所述蓄热单元还设有空气进气口33；所述电石生产系统中的成型工段粉料预热单元4、热解工段压缩空气预热单元5、原煤干燥单元6的热空气进气口41、51、61分别与蓄热单元3的热空气出气口34、35、36连接。

所述电石液储槽换热单元包括12组串联的电石液储槽小车，每个小车外壁均设有隔层，隔层中盘绕有氮气管道，相临小车的氮气管道相连通，从而实现冷氮气与固体电石的热交换，达到电石低品位显热回收的目的。

所述粉料利用单元包括粉料仓及将粉料送至电石炉电石液出料口的喷吹管道，利用电石液高温可直接将粉料反应生成电石，实现了电石高品位显热的充分利用。

所述蓄热单元内装填蓄热蜂窝体。

本实施例所述显热梯级回收利用系统的具体使用方法，包括如下步骤：

(1)冷氮气进入电石液储槽换热单元1中电石液储槽小车的氮气管道，与小车内固体电石进行热量交换，将氮气加热到300-400℃，从而回收固体电石的低品位显热；

(2)热交换后的一部分热氮气作为载气进入粉料利用单元2的粉料仓预热粉料至100℃左右，然后将粉料沿喷吹管道喷吹至电石炉电石液出料口，利用电石高品位显热2000-2200℃使粉料瞬间发生反应生成电石产品；

(3)热交换后的另一部分热氮气进入蓄热单元3，热氮气的热量被蓄热蜂窝体存储，存储热量后的氮气再次循环至电石液储槽换热单元1；

(4)空气进入蓄热单元3后被蓄热蜂窝体加热至200-300℃，再作为载气进入所述电石生产系统中的成型工段粉料预热单元4、热解工段压缩空气预热单元5、原煤干燥单元6内，分别对各单元进行加热，实现电石低品位显热的进一步利用。

采用实施例1所述梯级回收利用系统可以提高传统电石生产工艺的能量利用效率15-20％，见表1，可节约能量成本100元/吨左右，同时可以利用掉传统电石生产工艺废气的粉料原料，消耗粉料量所占总物料比例为10％，节约原料成本30元/吨左右。

表1

*以生产吨电石为基准计算。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种对电石产品显热实现梯级回收利用的系统，其特征在于，包括电石液储槽换热单元、与电石液储槽换热单元的热氮气出气口连接的粉料利用单元。

2.根据权利要求1所述的实现梯级回收利用的系统，其特征在于，所述电石液储槽换热单元包括多组串联的电石液储槽小车，每个小车外壁均设有隔层，隔层中盘绕有氮气管道，相临小车的氮气管道相连通。

3.根据权利要求2所述的实现梯级回收利用的系统，其特征在于，所述小车的数量为5-20个。

4.根据权利要求1所述的实现梯级回收利用的系统，其特征在于，所述粉料利用单元包括粉料仓及将粉料送至电石炉电石液出料口的喷吹管道。

5.根据权利要求1、2、4任一所述的实现梯级回收利用的系统，其特征在于，所述显热梯级回收利用系统还包括蓄热单元、电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元；

其中，所述蓄热单元的热氮气进气口与电石液储槽换热单元的另一热氮气出气口连接；所述蓄热单元的氮气出气口与电石液储槽换热单元的冷氮气进气口相连接；

所述蓄热单元还设有空气进气口；所述电石生产系统中的成型工段粉料预热单元、热解工段压缩空气预热单元、原煤干燥单元的热空气进气口分别与蓄热单元的热空气出气口连接。

6.根据权利要求5所述的实现梯级回收利用的系统，其特征在于，所述蓄热单元内装填蓄热蜂窝体。