CN215638877U - 煅烧炉烟气余热利用系统 - Google Patents

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李泽鹏
冯春义
赵保中
梁继兴
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Abstract

本实用新型公开了一种煅烧炉烟气余热利用系统，包括依次连接在煅烧炉的排气管道上的除尘器、引风机和烟囱，其中，煅烧炉与除尘器之间的排气管道上设置有余热炉，余热炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接有汽轮机；汽轮机的输出轴带动有发电机，汽轮机的排气口后方的蒸汽管道上设置有凝汽器，凝汽器的凝结水出口和余热炉的进水口之间连接有凝结水管道，凝结水管道上设置有给水加热器；引风机和给水加热器的受控端连接有用于控制为汽轮机提供稳定蒸汽量的PLC控制器。本实用新型不但可充分回收煅烧炉的烟气余热来发电和使汽轮机乏汽冷凝成水供余热炉重新使用，从而节约能源和资源，还能保证为汽轮机提供稳定的蒸汽量，从而确保发电机发电稳定。

Description

煅烧炉烟气余热利用系统
技术领域
本实用新型涉及余热回收技术领域，具体涉及一种煅烧炉烟气余热利用系统。
背景技术
石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程转化而成的产品，石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，主要应用于制造超高功率石墨电极和某些特种炭素制品。
目前，石油焦的热裂一般都是通过煅烧炉煅烧进行的，在生产过程中煅烧炉废热烟气温度约895℃，属于高品位能源，煅烧炉排放烟气量约10万m3/h。原来高温烟气不经利用直接经除尘、脱硫等措施后排空，使得余热未得到有效的利用。因此，能有效利用煅烧炉烟气余热，是现阶段本技术人员亟需解决的问题之一。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种煅烧炉烟气余热利用系统，可有效利用煅烧炉的烟气余热。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
煅烧炉烟气余热利用系统，包括依次连接在煅烧炉的排气管道上的除尘器、引风机和烟囱，其中，所述煅烧炉与除尘器之间的排气管道上设置有用于对煅烧炉排出的高温烟气进行余热回收的余热炉，余热炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接有汽轮机；所述汽轮机的输出轴带动有用于发电的发电机，汽轮机的排气口后方的蒸汽管道上设置有用于将汽轮机做功后的乏汽冷凝成凝结水凝汽器，凝汽器的凝结水出口和余热炉的进水口之间连接有凝结水管道，凝结水管道上设置有用于对凝结水进行加热的给水加热器；所述引风机和给水加热器的受控端连接有用于控制为汽轮机提供稳定蒸汽量的PLC控制器。
优选的，所述汽轮机和发电机的受控端均连接PLC控制器的输出端；所述余热炉的入气口端的排气管道上设置有第三电磁阀；所述煅烧炉的排气口和除尘器的进气口之间连通有第一排气分支管道，第一排气分支管道上设置有第一电磁阀；所述第一电磁阀和第三电磁阀的受控端均连接PLC控制器的输出端。
优选的，所述引风机的出气口和烟囱的入气口之间通过连通有第二排气分支管道设置有脱硫塔，脱硫塔的入气口端的第二排气分支管道上设置有第二电磁阀；所述烟囱的入气口端的排气管道上设置有第四电磁阀；所述第二电磁阀和第四电磁阀的受控端连接PLC控制器的输出端。
优选的，所述引风机的入气口端的排气管道上设置有用于检测烟气中SO2浓度的SO2浓度检测仪，SO2浓度检测仪的输出端连接PLC控制器的输入端。
优选的，所述凝汽器至给水加热器的凝结水管道上依次设置有凝结水泵、除氧器和给水泵，凝结水泵、除氧器和给水泵的受控端均连接PLC控制器的输出端。
优选的，所述余热炉的进气口端的排气管道上设置有用于检测高温烟气温度的第一温度传感器；所述引风机的入气口端的排气管道上设置有用于检测烟气温度的第二温度传感器；所述给水加热器的入水口端的凝结水管道上设置有用于检测凝结水温度的第三温度传感器；所述汽轮机的蒸汽入口端的蒸汽管道上设置有用于检测蒸汽流量的流量计；所述第一温传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和流量计的输入端均连接PLC控制器的输出端。
优选的，所述凝汽器的冷却水出口至冷却水入口之间通过连接的冷却水循环管道依次设置有冷却塔、循环水池和循环水泵。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型不但自动化程度高，还环保，通过设置的余热炉、凝汽器、给水加热器、汽轮机和发电机，不但可充分回收煅烧炉的烟气余热来发电和使汽轮机乏汽冷凝成水供余热炉重新使用，从而节约能源和资源，还能保证为汽轮机提供稳定的蒸汽量，从而确保发电机发电稳定。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1.煅烧炉、2.余热炉、3、除尘器、4.引风机、5.脱硫塔、6.烟囱、7.汽轮机、8.发电机、9.凝汽器、10.冷却塔、11.循环水池、12.循环水泵、13.凝结水泵、14.除氧器、15.给水泵、16.给水加热器、17.排气管道、171.第一排气分支管道、171.第二排气分支管道、18.蒸汽管道、19.冷却水循环管道、20.凝结水管道。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
一种煅烧炉烟气余热利用系统，结合图1所示，包括依次连接在煅烧炉1的排气管道17上的余热炉2、除尘器3、引风机4和烟囱6以及PLC控制器，其中，余热炉2的蒸汽出口通过蒸汽管道18连接有汽轮机7，汽轮机7的输出轴带动有用于发电的发电机8，从而实现对高温烟气进行降温换热再利用；除尘器3用于去除降温后烟气中的灰尘；引风机5用来将除尘后的烟气引入烟囱6中排出；PLC控制器的输出端连接除尘器3、引风机4、汽轮机7和发电机8的受控端，PLC控制器用于控制整个余热利用系统，并控制为汽轮机7提供稳定的蒸汽量，以保证发电器8稳定发电。
引风机4的出气口和烟囱6的入气口之间连通有第二排气分支管道172，第二排气分支管道172上设置有脱硫塔5，脱硫塔5的入气口端的第二排气分支管道172上设置有第二电磁阀，第二电磁阀用于控制第二排气分支管道172的通断；烟囱6的入气口端的排气管道17上设置有第四电磁阀，第四电磁阀用于控制烟囱6的入气口端的排气管道17通断；第二电磁阀和第四电磁阀的受控端均连接PLC控制器的输出端。引风机4的入气口端的排气管道17上设置有SO2浓度检测仪，SO2浓度检测仪用于检测烟气中SO2浓度，SO2浓度检测仪的输出端连接PLC控制器的输入端。当PLC控制器接收到的烟气中SO2浓度值满足排放标准时，第二电磁阀关闭、第四电磁阀打开，烟气直接由引风机4引入烟囱6排出；当PLC控制器接收到的烟气中SO2浓度值不满足排放标准时，第二电磁阀打开、第四电磁阀关闭，烟气由引风机4引入脱硫塔5脱硫后从烟囱6排出。
汽轮机7的排气口后方的蒸汽管道18上设置有凝汽器9，凝汽器9用于将汽轮机7做功后的乏汽冷凝成凝结水，凝汽器9的受控端连接PLC控制器的输出端。凝汽器9的凝结水出口和余热炉2的进水口之间连接有凝结水管道20，从而将汽轮机7乏汽冷凝成水供余热炉2重新使用外。凝结水管道20上沿凝汽器9至余热炉2的方向依次设置有凝结水泵13、除氧器14、给水泵15和给水加热器16，凝结水泵13、除氧器14、给水泵15和给水加热器16的受控端均连接PLC控制器的输出端，其中，凝结水泵13用于将凝汽器9的凝结水出口端的凝结水泵入除氧器14；除氧器14用于对凝结水除氧；给水泵15用于将凝结水泵入余热炉2；给水加热器16用于对凝结水进行加热。
余热炉2的进气口端的排气管道17上设置有第一温度传感器，第一温度传感器用于检测高温烟气的温度；引风机4的入气口端的排气管道17上设置有第二温度传感器，第二温度传感器用于检测烟气的温度；给水加热器16的入水口端的凝结水管道20上设置有第三温度传感器，第三温度传感器用于检测凝结水的温度；汽轮机7的蒸汽入口端的蒸汽管道18上设置有流量计，流量计用于检测蒸汽的流量；第一温传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和流量计的输入端均连接PLC控制器的输出端。PLC控制器会根据接收到的温度值和流量值，通过调节引风机4来控制烟气换热时间，通过调节给水泵15来控制流入余热炉2的凝结水流速，通过调节给水加热器16来控制流入余热炉2的凝结水温度，从而控制为汽轮机7提供稳定的蒸汽量，进而保证发电器8稳定发电。
凝汽器9的冷却水出口至冷却水入口之间通过连接有冷却水循环管道19，冷却水循环管道19沿凝汽器9的冷却水出口至冷却水入口的方向依次设置有冷却塔10、循环水池11和循环水泵12，其中，循环水池11中存储有用于冷凝乏汽的冷却水；循环水泵12用于将循环水池11中的冷却水泵入凝汽器9与乏汽换热后流回循环水池11；冷却塔10用于对凝汽器9流出的换热后的冷却水进行冷却，以供循环使用，从而使冷却水循环利用。
余热炉2的入气口端的排气管道17上设置有第三电磁阀，第三电磁阀用于控制余热炉2入气口端的排气管道17的通断；煅烧炉1的排气口和除尘器3的进气口之间连通有第一排气分支管道171，第一排气分支管道171上设置有第一电磁阀，第一电磁阀用于控制第一排气分支管道171的通断；第一电磁阀和第三电磁阀的受控端均连接PLC控制器的输出端。当PLC控制器检测到汽轮机7或发电机8停止工作后，PLC控制器打开第一电磁阀，关闭第三电磁阀，从而使高温烟气直接经除尘器3除尘并经引风机4引至烟囱6排出。
PLC控制器还连接有主机DCS系统，从而可进行远方监视操作，方便运营管理。
本实用新型在使用时，煅烧炉1排出的高温烟气经余热炉2换热，经除尘器3除尘，当SO2浓度不达标时，由引风机4引至脱硫塔5脱硫后从烟囱6排出，当SO2浓度达标时，由引风机4引至烟囱6排出；余热炉2为汽轮机7提供稳定的蒸汽，汽轮机7带动发电机8稳定发电；汽轮机7做功后的乏汽经凝汽器9连接的循环冷却水冷凝成凝结水供余热炉2循环利用。

Claims (7)

1.煅烧炉烟气余热利用系统，包括依次连接在煅烧炉(1)的排气管道(17)上的除尘器(3)、引风机(4)和烟囱(6)，其特征在于：所述煅烧炉(1)与除尘器(3)之间的排气管道(17)上设置有用于对煅烧炉(1)排出的高温烟气进行余热回收的余热炉(2)，余热炉(2)的蒸汽出口通过蒸汽管道(18)连接有汽轮机(7)；所述汽轮机(7)的输出轴带动有用于发电的发电机(8)，汽轮机(7)的排气口后方的蒸汽管道(18)上设置有用于将汽轮机(7)做功后的乏汽冷凝成凝结水凝汽器(9)，凝汽器(9)的凝结水出口和余热炉(2)的进水口之间连接有凝结水管道(20)，凝结水管道(20)上设置有用于对凝结水进行加热的给水加热器(16)；所述引风机(4)和给水加热器(16)的受控端连接有用于控制为汽轮机(7)提供稳定蒸汽量的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述汽轮机(7)和发电机(8)的受控端均连接PLC控制器的输出端；所述余热炉(2)的入气口端的排气管道(17)上设置有第三电磁阀；所述煅烧炉(1)的排气口和除尘器(3)的进气口之间连通有第一排气分支管道(171)，第一排气分支管道(171)上设置有第一电磁阀；所述第一电磁阀和第三电磁阀的受控端均连接PLC控制器的输出端。
3.根据权利要求1所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述引风机(4)的出气口和烟囱(6)的入气口之间通过连通有第二排气分支管道(172)设置有脱硫塔(5)，脱硫塔(5)的入气口端的第二排气分支管道(172)上设置有第二电磁阀；所述烟囱(6)的入气口端的排气管道(17)上设置有第四电磁阀；所述第二电磁阀和第四电磁阀的受控端连接PLC控制器的输出端。
4.根据权利要求3所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述引风机(4)的入气口端的排气管道(17)上设置有用于检测烟气中SO2浓度的SO2浓度检测仪，SO2浓度检测仪的输出端连接PLC控制器的输入端。
5.根据权利要求1所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述凝汽器(9)至给水加热器(16)的凝结水管道(20)上依次设置有凝结水泵(13)、除氧器(14)和给水泵(15)，凝结水泵(13)、除氧器(14)和给水泵(15)的受控端均连接PLC控制器的输出端。
6.根据权利要求5所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述余热炉(2)的进气口端的排气管道(17)上设置有用于检测高温烟气温度的第一温度传感器；所述引风机(4)的入气口端的排气管道(17)上设置有用于检测烟气温度的第二温度传感器；所述给水加热器(16)的入水口端的凝结水管道(20)上设置有用于检测凝结水温度的第三温度传感器；所述汽轮机(7)的蒸汽入口端的蒸汽管道(18)上设置有用于检测蒸汽流量的流量计；所述第一温传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和流量计的输入端均连接PLC控制器的输出端。
7.根据权利要求1所述的煅烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述凝汽器(9)的冷却水出口至冷却水入口之间通过连接的冷却水循环管道(19)依次设置有冷却塔(10)、循环水池(11)和循环水泵(12)。
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