CN215261228U - 一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，包括：干燥机以及与所述干燥机连接的汽包，所述汽包连接有热管，所述热管置于窑炉的烟气管道内加热，所述汽包内装有液态水，所述汽包与所述热管之间设有加水管和蒸汽管，所述汽包通过所述加水管将内部的液态水通入至所述热管内加热，所述热管通过所述蒸汽管将加热产生的水蒸气输送至所述汽包；使用时所述汽包内的水蒸气通入至所述干燥机内。本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，利用烟气余热供干燥机加热使用，节约能源；无需给干燥机配置额外的加热系统，规模化布局，降低产线投资，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染。

Description

一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及正极材料烧结余热利用技术领域，特别涉及一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置。

背景技术

随着新能源汽车工业的高速发展，国内动力电池产业过去五年增长率超过150％，然而三元电池正极材料是一个高能耗的行业，电单耗达到7000～8000Kwh/t。三元电池正极材料的高速发展及高能耗，必然会对环境造成较大的影响，例如三元电池正极材料在窑炉内烧结过程中，炉内热量非常高，但仅少部分通过窑炉表面散发，绝大部分将伴随着烟气直接排入大气中，这不仅浪费了能源、污染了空气，也增加了产品的生产成本。三元电池正极产线窑炉的烧结温度在800℃以上，正极材料经过一系列反应后会产生大量烟气，烟气温度可达100℃～200℃。

现有的生产工艺中，没有考虑到烟气热量的利用，通过窑炉上方的排烟风机直接把烟气排放至室外，造成了烟气余热的浪费。因此需要设计一款正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，避免烟气余热的全部损失，有效利用烟气余热对产线上需要热量的设备进行加热，减少热量的浪费。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种节约能源的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，利用烟气余热供干燥机加热使用，规模化布局，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，包括：干燥机以及与所述干燥机连接的汽包，所述汽包连接有热管，所述热管置于窑炉的烟气管道内加热，所述汽包内装有液态水，所述汽包与所述热管之间设有加水管和蒸汽管，所述汽包通过所述加水管将内部的液态水通入至所述热管内加热，所述热管通过所述蒸汽管将加热产生的水蒸气输送至所述汽包；使用时，液态水在烟气高温下汽化为具有一定压力的水蒸气，所述汽包内的水蒸气通入至所述干燥机内，并对所述干燥机内待干燥的物料进行加热干燥，从而达到利用烟气余热的目的；充分利用窑炉烧结烟气余热，节约能源；烟气经过所述热管后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收。

本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，通过水泵和出水球阀对汽包进行补水，使汽包的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源；利用烟气余热供干燥机加热使用，节约能源；无需给干燥机配置额外的加热系统，规模化布局，降低产线投资，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染；循环冷却水进口用于通入循环冷却水，冷凝效果好；冷凝器为列管冷凝器，使用效果好；烟气经过热管后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收；水箱与冷凝器出口连接，便于冷凝器冷凝后的液态水流入至水箱内进行回收利用，减少资源消耗；热管设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高；通过补水管道和补水球阀对水箱进行补水，保证水箱内的水充足。

进一步的，所述热管设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高；所述蒸汽管与所述热管的上端部连接，所述加水管与所述热管的连接部低于所述蒸汽管与所述热管的连接部，便于所述热管将产生的水蒸气向上输送至所述汽包。

进一步的，所述热管向一侧倾斜设置，使所述热管受热更加均匀充分，提高余热利用率。

进一步的，所述干燥机连接有蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括冷凝器以及与所述冷凝器连接的水箱，所述水箱与所述汽包之间设有回流管，所述冷凝器用于将所述干燥机排出的水蒸气进行冷凝；使用时所述水箱内的水通过所述回流管回流至所述汽包内；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染。

进一步的，所述冷凝器设有循环冷却水进口和循环冷却水出口，所述循环冷却水进口用于通入循环冷却水，冷凝效果好；所述冷凝器为列管冷凝器，使用效果好。

进一步的，所述干燥机设有夹套入口和夹套出口，所述夹套入口与所述汽包连接，所述夹套出口与所述冷凝器连接，连接稳固。所述干燥机的筒体分为三层，最外层为保温层，中间层为夹套，夹套中通入来自所述汽包的蒸汽并对所述干燥机最里层的内壁进行加热，通过内壁与所述干燥机内的物料进行热传导，完成对含有一定水分物料的干燥。

进一步的，所述冷凝器设有冷凝器入口和冷凝器出口，所述夹套出口与所述冷凝器入口连接，所述水箱与所述冷凝器出口连接，便于冷凝器冷凝后的液态水流入至所述水箱内进行回收利用，减少资源消耗。

进一步的，所述水箱连接有补水管道，所述补水管道设有补水球阀；通过所述补水管道和所述补水球阀对所述水箱进行补水，保证所述水箱内的水充足。

进一步的，所述水箱与所述汽包之间的管路上设有水泵，所述水泵起到增压作用；所述水泵的进水端与所述回流管连接，所述水泵的出水端与所述汽包连接。所述水箱与所述回流管之间设有出水球阀，所述水箱的下端部连接有排水球阀，所述排水球阀便于所述水箱进行排水工作。通过所述水泵和出水球阀对所述汽包进行补水，使所述汽包的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源。

(三)有益效果

本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，利用烟气余热供干燥机加热使用，节约能源；无需给干燥机配置额外的加热系统，规模化布局，降低产线投资，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染；循环冷却水进口用于通入循环冷却水，冷凝效果好；冷凝器为列管冷凝器，使用效果好；烟气经过热管后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收；水箱与冷凝器出口连接，便于冷凝器冷凝后的液态水流入至水箱内进行回收利用，减少资源消耗；热管设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高；通过补水管道和补水球阀对水箱进行补水，保证水箱内的水充足；通过水泵和出水球阀对汽包进行补水，使汽包的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置的结构示意图；

其中：1为干燥机、101为夹套入口、102为夹套出口、2为汽包、201为加水管、202为蒸汽管、3为热管、4为窑炉、5为烟气管道、6为冷凝管、601为循环冷却水进口、602为循环冷却水出口、603为冷凝器入口、604为冷凝器出口、7为水箱、8为回流管、9为补水管道、901为补水球阀、10为水泵、11为出水球阀、12为排水球阀。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型提供一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，包括：干燥机1以及与干燥机1连接的汽包2，汽包2连接有热管3，热管3置于窑炉4的烟气管道5内加热，图1中烟气管道5内箭头所指方向为烟气走向；汽包2内装有液态水，汽包2与热管3之间设有加水管201和蒸汽管202，汽包2通过加水管201将内部的液态水通入至热管3内加热，热管3通过蒸汽管202将加热产生的水蒸气输送至汽包2；使用时，液态水在烟气高温下汽化为具有一定压力的水蒸气，汽包2内的水蒸气通入至干燥机1内，并对干燥机1内待干燥的物料进行加热干燥，从而达到利用烟气余热的目的；充分利用窑炉烧结烟气余热，节约能源；烟气经过热管3后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收。本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，通过补水管道和补水球阀对水箱进行补水，保证水箱内的水充足；通过水泵和出水球阀对汽包进行补水，使汽包的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源；利用烟气余热供干燥机加热使用，节约能源；无需给干燥机配置额外的加热系统，规模化布局，降低产线投资，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染；循环冷却水进口用于通入循环冷却水，冷凝效果好；冷凝器为列管冷凝器，使用效果好；烟气经过热管后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收；水箱与冷凝器出口连接，便于冷凝器冷凝后的液态水流入至水箱内进行回收利用，减少资源消耗；热管设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高。

参阅图1，热管3设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高；蒸汽管202与热管3的上端部连接，加水管201与热管3的连接部低于蒸汽管202与热管3的连接部，便于热管3将产生的水蒸气向上输送至汽包2。

参阅图1，热管3向一侧倾斜设置，使热管3受热更加均匀充分，提高余热利用率。

参阅图1，干燥机1连接有蒸汽回收装置，蒸汽回收装置包括冷凝器6以及与冷凝器6连接的水箱7，水箱7与汽包2之间设有回流管8，冷凝器6用于将干燥机1排出的水蒸气进行冷凝；使用时水箱7内的水通过回流管8回流至汽包2内；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染。冷凝器6设有循环冷却水进口601和循环冷却水出口602，循环冷却水进口601用于通入循环冷却水，冷凝效果好；冷凝器6为列管冷凝器，使用效果好。

参阅图1，干燥机1设有夹套入口101和夹套出口102，夹套入口101与汽包2连接，夹套出口102与冷凝器6连接，连接稳固。干燥机1的筒体分为三层，最外层为保温层，中间层为夹套，夹套中通入来自汽包2的蒸汽并对干燥机1最里层的内壁进行加热，通过内壁与干燥机1内的物料进行热传导，完成对含有一定水分物料的干燥。冷凝器6设有冷凝器入口603和冷凝器出口604，夹套出口102与冷凝器入口601连接，水箱7与冷凝器出口604连接，便于冷凝器6冷凝后的液态水流入至水箱7内进行回收利用，减少资源消耗。水箱7连接有补水管道9，补水管道9设有补水球阀901；通过补水管道9和补水球阀901对水箱7进行补水，保证水箱7内的水充足。

参阅图1，水箱7与汽包2之间的管路上设有水泵10，水泵10起到增压作用；水泵10的进水端与回流管8连接，水泵10的出水端与汽包2连接。水箱7与回流管8之间设有出水球阀11，水箱7的下端部连接有排水球阀12，排水球阀12便于水箱7进行排水工作。通过水泵10和出水球阀11对汽包2进行补水，使汽包2的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源。

本实用新型正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，热管设有多个，能够吸收更多的烟气余热产生更多的水蒸气，余热利用率高；通过补水管道和补水球阀对水箱进行补水，保证水箱内的水充足；通过水泵和出水球阀对汽包进行补水，使汽包的水量能够达到汽化量的要求并形成水的循环利用，节约能源；利用烟气余热供干燥机加热使用，节约能源；无需给干燥机配置额外的加热系统，规模化布局，降低产线投资，节约成本；水蒸气回收循环利用，减少资源消耗，过程无污染；循环冷却水进口用于通入循环冷却水，冷凝效果好；冷凝器为列管冷凝器，使用效果好；烟气经过热管后温度下降，烟气温度降低后有利于后续烟气中氧气的回收；水箱与冷凝器出口连接，便于冷凝器冷凝后的液态水流入至水箱内进行回收利用，减少资源消耗。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，包括：干燥机(1)以及与所述干燥机(1)连接的汽包(2)，所述汽包(2)连接有热管(3)，所述热管(3)置于窑炉(4)的烟气管道(5)内加热，所述汽包(2)内装有液态水，所述汽包(2)与所述热管(3)之间设有加水管(201)和蒸汽管(202)，所述汽包(2)通过所述加水管(201)将内部的液态水通入至所述热管(3)内加热，所述热管(3)通过所述蒸汽管(202)将加热产生的水蒸气输送至所述汽包(2)；使用时所述汽包(2)内的水蒸气通入至所述干燥机(1)内，并对所述干燥机(1)内待干燥的物料进行加热干燥。

2.如权利要求1所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述热管(3)设有多个，所述蒸汽管(202)与所述热管(3)的上端部连接，所述加水管(201)与所述热管(3)的连接部低于所述蒸汽管(202)与所述热管(3)的连接部。

3.如权利要求1所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述热管(3)向一侧倾斜设置。

4.如权利要求1所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述干燥机(1)连接有蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括冷凝器(6)以及与所述冷凝器(6)连接的水箱(7)，所述水箱(7)与所述汽包(2)之间设有回流管(8)；使用时所述水箱(7)内的水通过所述回流管(8)回流至所述汽包(2)内。

5.如权利要求4所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述冷凝器(6)设有循环冷却水进口(601)和循环冷却水出口(602)，所述冷凝器(6)为列管冷凝器。

6.如权利要求4所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述干燥机(1)设有夹套入口(101)和夹套出口(102)，所述夹套入口(101)与所述汽包(2)连接，所述夹套出口(102)与所述冷凝器(6)连接。

7.如权利要求6所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述冷凝器(6)设有冷凝器入口(603)和冷凝器出口(604)，所述夹套出口(102)与所述冷凝器入口(603)连接，所述水箱(7)与所述冷凝器出口(604)连接。

8.如权利要求4所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述水箱(7)连接有补水管道(9)，所述补水管道(9)设有补水球阀(901)。

9.如权利要求4所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述水箱(7)与所述汽包(2)之间的管路上设有水泵(10)，所述水泵(10)的进水端与所述回流管(8)连接，所述水泵(10)的出水端与所述汽包(2)连接。

10.如权利要求4所述的正极产线窑炉烧结烟气余热利用装置，其特征在于，所述水箱(7)与所述回流管(8)之间设有出水球阀(11)，所述水箱(7)的下端部连接有排水球阀(12)。

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