CN211261826U - 碳素厂余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于余热回收设备技术领域，具体涉及一种能源可循环利用的碳素厂余热回收装置；具体技术方案为：碳素厂余热回收装置，包括换热锅炉，换热锅炉的炉壁内设有换热水壁，换热锅炉内通过竖向隔板分割成一级换热腔室和二级换热腔室，一级换热腔室的底部与二级换热腔室的底部相连通，化热锅炉底部的排灰口与卸灰阀相连，一级换热腔室内通过多块一级隔板分割为为一级回折型散热通道，二级换热腔室内通过多块二级隔板分割为为二级回折型散热通道，烟气通过进烟管道依次通过一级换热腔室和二级换热腔室，高温烟气中热能与换热水壁内的水换热，实现热能转换；烟气在流动的过程中，烟气中的粉尘慢慢沉积，积灰从排灰口排出。

Description

碳素厂余热回收装置

技术领域

本实用新型属于余热回收设备技术领域，具体涉及一种能源可循环利用的碳素厂余热回收装置。

背景技术

碳素煅烧炉是一种对碳素原材料(如焦炭、无烟煤等)在高温下进行热处理，以改善原材料性能的热工设备，用于炼铁，回收稀有金属，催化剂生产，改善环境，生产特种化工品的设备，现有的碳素煅烧炉在燃烧时，其内产生大量的高温烟气，且烟气温度高达900°以上，现有的碳素煅烧厂对高温烟气的余热回收不积极，造成烟气余热资源的浪费，且其易对大气环境造成污染，鉴于此，我们提出一种能循环利用高温烟气余热的碳素煅烧炉。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种碳素厂余热的回收装置，对高温烟气中的热能进行充分回收，换热效率高。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：碳素厂余热回收装置，包括进烟法兰接口、排烟法兰接口和换热锅炉，换热锅炉的炉壁内设有换热水壁，换热锅炉内通过竖向隔板分割成一级换热腔室和二级换热腔室，一级换热腔室的底部与二级换热腔室的底部相连通，化热锅炉底部的排灰口与卸灰阀相连。烟气依次通过一级换热腔室和二级换热腔室后完成换热，卸灰阀控制排灰口的通闭，卸灰阀关闭，烟气中携带的固体废渣和粉尘在排灰口沉积；卸灰阀打开，烟气中携带的固体废渣和粉尘从排灰口排出，保证换热锅炉内的清洁。竖向隔板与排灰口之间装有过滤网，烟气中的粉尘在滤网前沉积下落入排灰口内。

一级换热腔室的顶部设有进烟入口，进烟入口通过进烟管道与进烟电磁阀的一端连接，进烟电磁阀的另一端与进烟法兰接口连接，进烟管道上装有进烟压力表和进烟泄压阀，一级换热腔室内间隔装有多块一级隔板，多块一级隔板将一级换热腔室内分割成一级回折型散热通道，一级换热腔室的底部装有与换热水壁相连通的补水口。进烟电磁阀控制进烟管道的通闭，进烟电磁阀打开，高温烟气通过进烟入口送入到一级换热腔室内，烟气经过一级回折型散热通道后，速度变缓，烟气与一级换热腔室的换热水壁实现换热，换热效率高；进烟压力表能够实时监测进烟管道内的烟气压力，方便安全监控；当进烟管道内的烟气压力过大时，进烟泄压阀打开，及时卸掉进烟侧的压力，保证安全生产。

二级换热腔室的顶部设有排烟出口，排烟出口通过排烟管道与排烟电磁阀的一端连接，排烟电磁阀的另一端与排烟法兰接口连接，排烟管道上装有排烟压力表和排烟泄压阀，二级换热腔室内间隔装有多块二级隔板，多块二级隔板将二级换热腔室内分割成二级回折型散热通道，二级换热腔室的顶部装有与换热水壁相连通的排水口。排烟电磁阀控制排烟管道的通闭，排烟电磁阀打开，经过一级换热腔室的烟气送入到二级换热腔室内，烟气经过二级回折型散热通道后，速度变缓，烟气与二级化热腔室的换热水壁实现换热，换热效率高；排烟压力表能够实时监测排烟管道内的烟气压力，方便安全监控；当排烟管道内的烟气压力过大时，排烟泄压阀打开，及时卸掉排烟侧的压力，保证安全生产。

补水口设置在底部，排水口设置在顶部，换热水壁内的水从下至上补入，水流相对稳定，水与烟气之间的换热效率高。

其中，排烟法兰接口与引风机的进风口相连通，引风机的排风口与尾气管道连通。

卸灰阀包括壳体，壳体的中部竖向设有排灰通道，壳体的中部设有控制排灰通道通闭的卸灰板，卸灰板通过翻转轴支撑在壳体内，翻转轴的一端外伸并与减速机的输出轴连接，减速机的输入轴与翻转电机的输出端相连。翻转电机顺时针转动，翻转电机带动翻转轴、卸灰板顺时针同步转动，卸灰板打开，排灰通道开启，沉积在排灰通道内的灰排出；翻转电机逆时针转动，翻转电机带动翻转轴、卸灰板逆时针同步转动，卸灰板关闭，排灰通道关闭。电动的卸灰阀代替了传统的人工操作，能够实现半自动或全自动生产，节省了人力物力，保证安全生产。

引风机包括风机支架和叶轮组，叶轮组通过叶轮轴支撑在风机支架上，叶轮组的外延端与电动机的输出轴通过减速机连接，通过电动机带动叶轮轴、叶轮组同步转动，引风机的机壳内形成负压，将排烟管道内的烟气吸出，增强辅助排烟。

进烟电磁阀与排烟电磁阀的结构相同，进烟电磁阀的结构为：包括阀体和设在阀体顶部的电动机壳，阀体内设有流体通道，流体通道的中部设有可上下移动的阀板，阀板上包覆有弹性橡胶层，全包覆的弹性橡胶层能够有很好的密封性能。阀板的顶部与阀杆的底部连接，阀杆的中部通过线性轴承支撑在壳体内，阀杆的上段与电动机壳内的齿条啮合，齿条通过阀电机驱动。阀电机顺时针转动，齿条在阀电机的带动下外伸，与齿条啮合的阀杆向上直线运动，带动阀板向上运动，电磁阀打开；阀电机逆时针转动，齿条在阀电机的带动下内缩，与齿条啮合的阀杆向下直线运动，带动阀板向下运动，电磁阀逐渐关闭，实现自动控制。

齿条的一端外延至电动机壳外部，齿条的外延端上螺纹连接有限位手轮，调节限位手轮在齿条上的位置可调节齿条的最大位移，从而调节阀板的上下最大位移及开口高度。

排灰通道的上段为上大下小的外扩型结构，方便积灰进入排灰通道。

其中，作为优选的，翻转轴的两端均通过轴承支撑在壳体内。

阀板的顶部开有卡槽，阀杆的底部设有卡头，卡头卡装在卡槽内，阀杆可在卡槽内转动，不会出现卡滞现象。

一级隔板均朝下倾斜布置，避免灰尘在一级隔板上堆积而堵塞一级回折型散热通道，减少设备维护。

二级隔板均朝下倾斜布置，避免灰尘在二级隔板上堆积而堵塞二级回折型散热通道，减少设备维护。

本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：碳素厂的高温烟气送入到换热锅炉内，换热锅炉内的弯折性通道及滤网设计，可对高温烟气中的杂质进行过滤，此外设有的水换热装置，使得烟气在经过换热装置时，可以对换热水壁内的冷水进行加热，从而使得烟气中的高温被吸收，而加温后的温水可以通过水管输送至厂区等供工作人员使用，该设计简单易操作，加强了对高温烟气的利用，解决了现有的碳素厂对高温烟气的余热回收不积极的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中引风机的结构示意图。

图3为卸灰阀的结构示意图。

图4进烟电磁阀的结构示意图。

图中，1为进烟法兰接口，2为排烟法兰接口，3为换热锅炉，4为换热水壁，5为竖向隔板，6为一级换热腔室，7为二级换热腔室，8为排灰口，9为卸灰阀，91为壳体，92为排灰通道，93为卸灰板，94为翻转轴，95为翻转电机，10为过滤网，11为进烟入口，12为进烟管道，13为进烟电磁阀，131为阀体，132为电动机壳，133为流体通道，134为阀板，135为阀杆，136为齿条，137为阀电机，138为卡头，139为限位手轮，14为进烟压力表，15为进烟泄压阀，16为一级隔板，17为一级回折型散热通道，18为补水口，19为排烟出口，20为排烟管道，21为排烟电磁阀，22为排烟压力表，23为排烟泄压阀，24为二级隔板，25为二级回折型散热通道，26为排水口，27为引风机，271为风机支架，272为叶轮组，273为电动机。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，碳素厂余热回收装置，包括进烟法兰接口1、排烟法兰接口2和换热锅炉3，换热锅炉3的炉壁内设有换热水壁4，换热锅炉3内通过竖向隔板5分割成一级换热腔室6和二级换热腔室7，一级换热腔室6的底部与二级换热腔室7的底部相连通，换热锅炉底部的排灰口8与卸灰阀9相连。烟气依次通过一级换热腔室6和二级换热腔室7后完成换热，卸灰阀9控制排灰口8的通闭，卸灰阀9关闭，烟气中携带的固体废渣和粉尘在排灰口8沉积；卸灰阀9打开，烟气中携带的固体废渣和粉尘从排灰口8排出，保证换热锅炉3内的清洁。竖向隔板5与排灰口8之间装有过滤网10，烟气中的粉尘在滤网前沉积下落入排灰口8内。

一级换热腔室6的顶部设有进烟入口11，进烟入口11通过进烟管道12与进烟电磁阀13的一端连接，进烟电磁阀13的另一端与进烟法兰接口1连接，进烟管道12上装有进烟压力表14和进烟泄压阀15，一级换热腔室6内间隔装有多块一级隔板16，多块一级隔板16将一级换热腔室6内分割成一级回折型散热通道17，一级换热腔室6的底部装有与换热水壁4相连通的补水口18。进烟电磁阀13控制进烟管道12的通闭，进烟电磁阀13打开，高温烟气通过进烟入口11送入到一级换热腔室6内，烟气经过一级回折型散热通道17后，速度变缓，烟气与一级换热腔室6的换热水壁4实现换热，换热效率高；进烟压力表14能够实时监测进烟管道12内的烟气压力，方便安全监控；当进烟管道12内的烟气压力过大时，进烟泄压阀15打开，及时卸掉进烟侧的压力，保证安全生产。

二级换热腔室7的顶部设有排烟出口19，排烟出口19通过排烟管道20与排烟电磁阀21的一端连接，排烟电磁阀21的另一端与排烟法兰接口2连接，排烟管道20上装有排烟压力表22和排烟泄压阀23，二级换热腔室7内间隔装有多块二级隔板24，多块二级隔板24将二级换热腔室7内分割成二级回折型散热通道25，二级换热腔室7的顶部装有与换热水壁4相连通的排水口26。排烟电磁阀21控制排烟管道20的通闭，排烟电磁阀21打开，经过一级换热腔室6的烟气送入到二级换热腔室7内，烟气经过二级回折型散热通道25后，速度变缓，烟气与二级化热腔室的换热水壁4实现换热，换热效率高；排烟压力表22能够实时监测排烟管道20内的烟气压力，方便安全监控；当排烟管道20内的烟气压力过大时，排烟泄压阀23打开，及时卸掉排烟侧的压力，保证安全生产。

补水口18设置在底部，排水口26设置在顶部，换热水壁4内的水从下至上补入，水流相对稳定，水与烟气之间的换热效率高。

其中，排烟法兰接口2与引风机27的进风口相连通，引风机27的排风口与尾气管道连通。

卸灰阀9包括壳体91，壳体91的中部竖向设有排灰通道92，壳体91的中部设有控制排灰通道92通闭的卸灰板93，卸灰板93通过翻转轴94支撑在壳体91内，翻转轴94的一端外伸并与减速机的输出轴连接，减速机的输入轴与翻转电机95的输出端相连。翻转电机95顺时针转动，翻转电机95带动翻转轴94、卸灰板93顺时针同步转动，卸灰板93打开，排灰通道92开启，沉积在排灰通道92内的灰排出；翻转电机95逆时针转动，翻转电机95带动翻转轴94、卸灰板93逆时针同步转动，卸灰板93关闭，排灰通道92关闭。电动的卸灰阀9代替了传统的人工操作，能够实现半自动或全自动生产，节省了人力物力，保证安全生产。

引风机27包括风机支架271和叶轮组272，叶轮组272通过叶轮轴支撑在风机支架271上，叶轮组272的外延端与电动机273的输出轴通过减速机连接，通过电动机273带动叶轮轴、叶轮组272同步转动，引风机27的机壳内形成负压，将排烟管道20内的烟气吸出，增强辅助排烟。

进烟电磁阀13与排烟电磁阀21的结构相同，进烟电磁阀13的结构为：包括阀体131和设在阀体131顶部的电动机壳132，阀体131内设有流体通道133，流体通道133的中部设有可上下移动的阀板134，阀板134上包覆有弹性橡胶层，全包覆的弹性橡胶层能够有很好的密封性能。阀板134的顶部与阀杆135的底部连接，阀杆135的中部通过线性轴承支撑在壳体91内，阀杆135的上段与电动机壳132内的齿条136啮合，齿条136通过阀电机137驱动。阀电机137顺时针转动，齿条136在阀电机137的带动下外伸，与齿条136啮合的阀杆135向上直线运动，带动阀板134向上运动，电磁阀打开；阀电机137逆时针转动，齿条136在阀电机137的带动下内缩，与齿条136啮合的阀杆135向下直线运动，带动阀板134向下运动，电磁阀逐渐关闭，实现自动控制。

齿条136的一端外延至电动机壳132外部，齿条136的外延端上螺纹连接有限位手轮139，调节限位手轮139在齿条136上的位置可调节齿条136的最大位移，从而调节阀板134的上下最大位移及开口高度。

排灰通道92的上段为上大下小的外扩型结构，方便积灰进入排灰通道92。

其中，作为优选的，翻转轴94的两端均通过轴承支撑在壳体91内。

阀板134的顶部开有卡槽，阀杆135的底部设有卡头138，卡头138卡装在卡槽内，阀杆135可在卡槽内转动，不会出现卡滞现象。

一级隔板16均朝下倾斜布置，避免灰尘在一级隔板16上堆积而堵塞一级回折型散热通道17，减少设备维护。

二级隔板24均朝下倾斜布置，避免灰尘在二级隔板24上堆积而堵塞二级回折型散热通道25，减少设备维护。

本实用新型的工作过程为：烟气通过进烟管道12依次通过一级换热腔室6和二级换热腔室7，高温烟气中热能与换热水壁4内的水换热，实现热能转换；烟气在流动的过程中，烟气中的粉尘慢慢沉积，当达到排出标准时，卸灰阀9代开，积灰从排灰口8排出；根据实际的换热需求，调控进烟电磁阀13与排烟电磁阀21的运作，实现全自动调控。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (8)

1.碳素厂余热回收装置，其特征在于，包括进烟法兰接口（1）、排烟法兰接口（2）和换热锅炉（3），所述换热锅炉（3）的炉壁内设有换热水壁（4），所述换热锅炉（3）内通过竖向隔板（5）分割成一级换热腔室（6）和二级换热腔室（7），所述一级换热腔室（6）的底部与二级换热腔室（7）的底部相连通，所述换热锅炉底部的排灰口（8）与卸灰阀（9）相连，所述竖向隔板（5）与排灰口（8）之间装有过滤网（10）；

所述一级换热腔室（6）的顶部设有进烟入口（11），所述进烟入口（11）通过进烟管道（12）与进烟电磁阀（13）的一端连接，进烟电磁阀（13）的另一端与进烟法兰接口（1）连接，所述进烟管道（12）上装有进烟压力表（14）和进烟泄压阀（15），所述一级换热腔室（6）内间隔装有多块一级隔板（16），多块一级隔板（16）将一级换热腔室（6）内分割成一级回折型散热通道（17），所述一级换热腔室（6）的底部装有与换热水壁（4）相连通的补水口（18）；

所述二级换热腔室（7）的顶部设有排烟出口（19），所述排烟出口（19）通过排烟管道（20）与排烟电磁阀（21）的一端连接，排烟电磁阀（21）的另一端与排烟法兰接口（2）连接，所述排烟管道（20）上装有排烟压力表（22）和排烟泄压阀（23），所述二级换热腔室（7）内间隔装有多块二级隔板（24），多块二级隔板（24）将二级换热腔室（7）内分割成二级回折型散热通道（25），所述二级换热腔室（7）的顶部装有与换热水壁（4）相连通的排水口（26）；

所述排烟法兰接口（2）与引风机（27）的进风口相连通，引风机（27）的排风口与尾气管道连通；

所述卸灰阀（9）包括壳体（91），所述壳体（91）的中部竖向设有排灰通道（92），所述壳体（91）的中部设有控制排灰通道（92）通闭的卸灰板（93），所述卸灰板（93）通过翻转轴（94）支撑在壳体（91）内，所述翻转轴（94）的一端外伸并与减速机的输出轴连接，减速机的输入轴与翻转电机（95）的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述引风机（27）包括风机支架（271）和叶轮组（272），所述叶轮组（272）通过叶轮轴支撑在风机支架（271）上，所述叶轮组（272）的外延端与电动机（273）的输出轴通过减速机连接。

3.根据权利要求2所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述进烟电磁阀（13）与排烟电磁阀（21）的结构相同，所述进烟电磁阀（13）的结构为：包括阀体（131）和设在阀体（131）顶部的电动机壳（132），所述阀体（131）内设有流体通道（133），所述流体通道（133）的中部设有可上下移动的阀板（134），所述阀板（134）上包覆有弹性橡胶层，阀板（134）的顶部与阀杆（135）的底部连接，阀杆（135）的中部通过线性轴承支撑在壳体（91）内，所述阀杆（135）的上段与电动机壳（132）内的齿条（136）啮合，齿条（136）通过阀电机（137）驱动。

4.根据权利要求3所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述齿条（136）的一端外延至电动机壳（132）外部，所述齿条（136）的外延端上螺纹连接有限位手轮（139）。

5.根据权利要求4所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述排灰通道（92）的上段为上大下小的外扩型结构。

6.根据权利要求5所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述翻转轴（94）的两端均通过轴承支撑在壳体（91）内。

7.根据权利要求6所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述阀板（134）的顶部开有卡槽，所述阀杆（135）的底部设有卡头（138），所述卡头（138）卡装在卡槽内，所述阀杆（135）可在卡槽内转动。

8.根据权利要求7所述的碳素厂余热回收装置，其特征在于，所述一级隔板（16）均朝下倾斜布置，所述二级隔板（24）均朝下倾斜布置。

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