CN220648279U - 一种高温废气热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高温废气热利用装置，包括：燃烧器，其包括进气管、燃烧室和第一排气管；壳体，其设有第二排气管、第一换热室、第二换热室和第三换热室；换热器，其数量为多个；任一换热器一端与第一换热室连通，另一端与第二换热室连通；其中，第一排气管和第二排气管均与第一换热室连通；第一换热室设有多个第一隔板，第二换热室设有多个第二隔板，第一隔板和第二隔板分别用于改变废气在第一换热室和第二换热室内的流动方向，使得废气沿多个换热器的流动路径为S形；第一输气系统用于将外界冷空气输入第二换热室，换热器将冷空气加热后，被加热的空气从第二输气系统排出，高温废气逐渐降温后从第二排气管排出。

Description

一种高温废气热利用装置

技术领域

本实用新型涉及电煅煤废气处理技术领域，尤其是涉及一种高温废气热利用装置。

背景技术

电煅煤燃烧产生的废气通常含有未燃烧完全的可燃气体，且废气带有大量热量，目前对于这些废气的处理方式一般包括：1、将废气用于工厂供暖；但由于工厂供暖需求量较小，废气的余热无法充分被利用；2、将废气用于沥青产品加工，例如，将尾气通过管道引到地面的燃烧室燃烧，燃烧产生的高温气体再进入导热油锅炉，然后利用导热油热加工沥青产品，导热油锅炉排出的尾气再进入环保治理环节，在这过程中，由于管道内有大量的可燃性气体，在停开机时，如果处理不当，存在爆炸的风险。现有技术缺少有效对电煅煤废气热利用的手段，导致高温废气的热能资源不能得到有效利用。

因此，亟需提供一种能有效利用电煅煤热废气的高温废气热利用装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温废气热利用装置，以解决现有技术中电煅煤废气不能被有效利用的技术问题_。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种高温废气热利用装置，包括：燃烧器，其用于对为燃烧完全的高温废气再次燃烧；燃烧器包括燃烧室以及均与燃烧室连通的进气管和第一排气管；壳体，其设有相对独立的第一换热室、第二换热室和第三换热室；换热器，其数量为多个且均位于第二换热室中；任一换热器的一端与第一换热室连通，任一换热器的另一端与第三换热室连通；其中，第一换热室设有多个第一隔板，第二换热室设有多个第二隔板，第一隔板和第二隔板分别用于改变废气在第一换热室和第二换热室内的流动方向，使得废气沿多个换热器的流动路径为S形；第一排气管与第一换热室连通；壳体设有第二排气管，第二排气管与第一换热室或第三换热室连通并用于排出降温后的废气；壳体设有连通第二换热室的第一输气系统和第二输气系统，第一输气系统用于将外界冷空气导入第二换热室，第二输气系统用于将加热后的冷空气排出第二换热室。

优选的，上述第一输气系统包括第一输气管、第二输气管和设置在壳体外侧壁的第四换热室；第一输气管用于将外界冷空气导入第四换热室；第二输气管的两端分别连通第四换热室和第二换热室。

优选的，上述第一输气管设有空气净化件。

优选的，上述第二输气系统包括第三输气管、第四输气管和设置在壳体外侧壁的第五换热室；第三输气管的两端分别连通第二换热室和第五换热室；第四输气管用于将第五换热室内加热后的冷空气导出第五换热室。

优选的，上述第二换热室内设有多个用于将多个换热器分隔开的第三隔板，第三隔板将第二换热室内部空腔分割为多个储热腔。

优选的，上述第一换热室位于壳体的下方；壳体设有与第一换热室连通的除尘通道以及用于密封除尘通道的盖板。

优选的，上述燃烧器还包括导气管和点火设备；导气管用于将外界空气导入燃烧室；点火设备用于将未燃烧完全的高温废气再次燃烧。

优选的，上述壳体设有保温层。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型的进气管用于将电煅煤废气(尾气)输入燃烧室，废气含有可燃气体，废气进一步燃烧后从第一排气管进入第一换热室，废气携带大量热量，由于第一隔板和第二隔板的隔断作用，废气依次经过所有的换热器且路径呈S形；而冷空气从第一输气系统进入第二换热室，换热器又位于第二换热室内，多个换热器将第二换热室内的冷空气进行加热，冷空气被加热后从第二输气系统排出并用于暖气供应、烘干机等可用热气的场景；此时的高温废气热量消耗较多，温度下降较多，低温废气从第二排气管排出壳体，便于后续对废气进行环保处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例高温废气热利用装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例第一换热室的剖视图；

图3是本实用新型实施例第三换热室的剖视图。

图标：100、燃烧器；110、燃烧室；120、进气管；130、第一排气管；140、导气管；150、点火设备；200、壳体；210、第一换热室；220、第二换热室；230、第三换热室；240、第一隔板；250、第二隔板；260、第二排气管；270、第三隔板；300、换热器；400、第一输气系统；410、第一输气管；420、第二输气管；430、第四换热室；500、第二输气系统；510、第三输气管；520、第四输气管；530、第五换热室；600、空气净化件；710、除尘通道；720、盖板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种高温废气热利用装置，参考图1-图3，包括：燃烧器100，其用于对为燃烧完全的高温废气再次燃烧；燃烧器100包括燃烧室110以及均与燃烧室110连通的进气管120和第一排气管130；壳体200，其设有相对独立的第一换热室210、第二换热室220和第三换热室230；换热器300，其数量为多个且均位于第二换热室220中；任一换热器300的一端与第一换热室210连通，任一换热器300的另一端与第三换热室230连通；其中，第一换热室210设有多个第一隔板240，第二换热室220设有多个第二隔板250，第一隔板240和第二隔板250分别用于改变废气在第一换热室210和第二换热室220内的流动方向，使得废气沿多个换热器300的流动路径为S形；第一排气管130与第一换热室210连通；壳体200设有第二排气管260，第二排气管260与第一换热室210或第三换热室230连通并用于排出降温后的废气；壳体200设有连通第二换热室220的第一输气系统400和第二输气系统500，第一输气系统400用于将外界冷空气导入第二换热室220，第二输气系统500用于将加热后的冷空气排出第二换热室220。

参考图1，壳体200可以为立式的罐体结构，壳体200的横截面可以为圆形或方形。第一换热室210、第二换热室220和第三换热室230可以由下而上依次连接设置在壳体200内部。进气管120可以将高温废气输送至燃烧室110，废气中可能含有未燃烧完全的可燃气体，燃烧器100对废气再次燃烧后沿第一排气管130送入第一换热室210。第一换热室210内设有多个第一隔板240且水平排列，第一隔板240的数量可以为三个；而第二换热室220内的第二隔板250同样水平排列，第二隔板250的数量可以为两个；第一隔板240和第二隔板250在水平方向上可以交错布置。第一隔板240、第二隔板250以及换热器300的位置和数量可以根据实际情况来确定，例如根据壳体200所规划的大小确定第一隔板240、第二隔板250以及换热器300的位置和数量。换热器300可以为管式换热器、板式换热器等结构，换热器300的数量可以为6个。参考图1，从左往右看，第一个第一隔板240与第一换热室210侧壁之间的空间可连通一个换热器300，第一个第一隔板240与第二个第一隔板240之间的空间、第二个第一隔板240与第三个第一隔板240之间的空间均可连通2个换热器300，第三个第一隔板240与第一换热室210侧壁之间的空间可连通一个换热器300。2个第二隔板250将第二换热室220分割成3个空间，且每个空间与两个换热器300连通。进一步燃烧后的废气从燃烧室110进入第一换热室210，废气在第一隔板240的阻拦下向上经过换热器300进入第二换热室220，废气又受到第二隔板250的阻拦再次经过换热器300进入第一换热室210，同理，在多个第一隔板240与第二隔板250的阻拦下，废气依次经过所有的换热器300最终流动至第一换热室210，第二排气管260可以与第一换热室210连通，废气最终从第二排气管260排出。需要说明的是，当换热器300的数量为偶数时，第二排气管260可以与第一换热室210连通，第一排气管130和第二排气管260可以分布在壳体200的两侧；当换热器300的数量为奇数时，第二排气管260可以与第二换热室220连通。第一隔板240和第二隔板250的位置和数量可以根据换热器300的位置和数量来决定。第一换热室210的上侧壁和第三换热室230的下侧壁在废气长时间的热传导作用下也具有一定的温度，第一换热室210的上侧壁和第三换热室230的下侧壁对第二换热室220内的冷空气也有一定加热作用。废气在经过多个换热器300后，温度不断下降，每个换热器300被加热的温度是不同的，越靠近第二排气管260的换热器300，温度越低。冷空气从第一输气系统400进入第二换热室220内，在第二换热室220内被换热器300加热一段时间后再从第二输气系统500排出。

在一些实施例中，参考图1，第一输气系统400包括第一输气管410、第二输气管420和设置在壳体200外侧壁的第四换热室430；第一输气管410用于将外界冷空气导入第四换热室430；第二输气管420的两端分别连通第四换热室430和第二换热室220。

在一些实施例中，参考图1，第二输气系统500包括第三输气管510、第四输气管520和设置在壳体200外侧壁的第五换热室530；第三输气管510的两端分别连通第二换热室220和第五换热室530；第四输气管520用于将第五换热室530内加热后的冷空气导出第五换热室530。

详细地，第四换热室430和第五换热室530位于壳体200的外侧壁，以便进行加工制造。第一排气管130和第二排气管260均可以穿过第四换热室430再与第一换热室210连通。第四换热室430的底部可以与第一换热室210的底部齐平，第四换热室430的上端可以高于第一换热室210的上端。第四换热室430和第五换热室530均可以为环形，第一输气管410可以设置在第四换热室430的外侧壁并与第四换热室430的内部空腔连通，第二输气管420可以设置在第四换热室430的内侧壁。第五换热室530的上端可以与第三换热室230的上端齐平，第三换热室230的下端可以高于第五换热室530的下端。第三输气管510可以设置在第五换热室530的内侧壁，第四输气管520可以设置在第五换热室530的外侧壁。

在一些实施例中，参考图1，第一输气管410设有空气净化件600。空气净化件600可以包括滤网与空气净化吸附剂，一对滤网设置在第一输气管410的入口，一对滤网之间则可以设置空气净化吸附剂，空气净化吸附剂用于吸附空气中的有害物质，空气净化吸附剂可以包括纳米矿晶、活性炭、竹炭包、活性氧化铝等。净化后的冷空气从第一输气管410进入壳体200内被加热，第四输气管520排出的空气仍较为干净，此时的空气可以用于食品烘干。

第一输气管410可以位于第四换热室430的侧壁、上端面或者下端面；第四输气管520可以位于第五换热室530的上端面、侧壁或者下端面。输气管的位置可以根据需要进行设置。

参考图1-图3，第二换热室220内设有多个用于将多个换热器300分隔开的第三隔板270，第三隔板270将第二换热室220内部空腔分割为多个储热腔。详细地，第三隔板270的数量根据实际需要进行设置，其可以为1个、2个、三个、四个等等。在一些实施例中，第三隔板270的数量可以为两个，由此可以将第二换热室220的内部空腔分割为3个储热腔；每个储热腔中的空气被加热的温度不同，越靠近第一排气管130的储热腔，其内部空气温度越高；越靠近第二排气管260的储热腔，其内部空气温度越低。在一些实施例中，每个储热腔均可以用一根第三输气管510与第五换热室530连通，每个储热腔内部的气体温度不同，各储热腔内部的空气在第五换热室530内混合后再从第四输气管520排出。在另一些实施例中，每个储热腔均可以用一根第三输气管510与第五换热室530连通，第五换热室530内部可以设置两个第四隔板，第四隔板与第三隔板270对应，第四隔板将第五换热室530的内部腔室分割成三个腔室，每个腔室均设有一个第三输气管510和一个第四输气管520，不同位置的第三输气管510和第四输气管520分别用于将不同储热腔的气体排出，此时，不同的第四输气管520排出的气体温度不同，这些气体可以运用到不同的加工场所。

在一些实施例中，参考图2，第一换热室210位于壳体200的下方；壳体200设有与第一换热室210连通的除尘通道710以及用于密封除尘通道710的盖板720。

详细地，除尘通道710穿过第四换热室430并与第一换热室210连通。电煅煤废气中的尘埃颗粒较多，废气在第一换热室210、换热器300和第三换热室230中流动后，尘粒可能在第一换热室210和第三换热室230中堆积，而废气在第三换热室230内流动时会带动第三换热室230内堆积的尘粒从换热器300落至第一换热室210内，无须担心第三换热室230被尘粒堆满的情况。每隔一段时间后，操作人员需打开盖板720，将尘粒从除尘通道710抽出，清理尘粒的方式可以为吸尘器吸取的形式。在一些实施例中，盖板720一端可以与壳体200铰接，另一端为自由端，盖体可以设置密封垫，以加强盖体与壳体200的连接密封性。盖体的自由端可以设置卡扣母扣，壳体200则可以设置卡扣公扣，利用卡扣将盖板720与壳体200进行连接。

在一些实施例中，参考图1，燃烧器100还包括导气管140和点火设备150；导气管140用于将外界空气导入燃烧室110；点火设备150用于将未燃烧完全的高温废气再次燃烧。详细地，导气管140将外界空气导入燃烧器100内，外界空气中包含氧气，未燃烧完全的废气和空气混合后被点火设备150点燃，进一步提高废气的温度。

在一些实施例中，壳体200设有保温层。保温层用于防止气体热量从壳体200传导至外界空气，导致大量热能资源被浪费。保温材料可以为陶瓷纤维毯、硅酸铝毡、氧化铝、碳化硅纤维、微纳隔热板等等材料。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高温废气热利用装置，其特征在于，包括：

燃烧器，其用于对为燃烧完全的高温废气再次燃烧；所述燃烧器包括燃烧室以及均与所述燃烧室连通的进气管和第一排气管；

壳体，其设有相对独立的第一换热室、第二换热室和第三换热室；

换热器，其数量为多个且均位于所述第二换热室中；任一所述换热器的一端与所述第一换热室连通，任一所述换热器的另一端与所述第三换热室连通；其中，

所述第一换热室设有多个第一隔板，所述第二换热室设有多个第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板分别用于改变废气在所述第一换热室和所述第二换热室内的流动方向，使得废气沿多个所述换热器的流动路径为S形；

所述第一排气管与所述第一换热室连通；所述壳体设有第二排气管，所述第二排气管与所述第一换热室或所述第三换热室连通并用于排出降温后的废气；所述壳体设有连通所述第二换热室的第一输气系统和第二输气系统，所述第一输气系统用于将外界冷空气导入所述第二换热室，所述第二输气系统用于将加热后的冷空气排出所述第二换热室。

2.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述第一输气系统包括第一输气管、第二输气管和设置在所述壳体外侧壁的第四换热室；所述第一输气管用于将外界冷空气导入所述第四换热室；所述第二输气管的两端分别连通所述第四换热室和所述第二换热室。

3.根据权利要求2所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述第一输气管设有空气净化件。

4.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述第二输气系统包括第三输气管、第四输气管和设置在所述壳体外侧壁的第五换热室；所述第三输气管的两端分别连通所述第二换热室和所述第五换热室；所述第四输气管用于将第五换热室内加热后的冷空气导出所述第五换热室。

5.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述第二换热室内设有多个用于将多个所述换热器分隔开的第三隔板，所述第三隔板将所述第二换热室内部空腔分割为多个储热腔。

6.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述第一换热室位于所述壳体的下方；所述壳体设有与所述第一换热室连通的除尘通道以及用于密封所述除尘通道的盖板。

7.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述燃烧器还包括导气管和点火设备；所述导气管用于将外界空气导入所述燃烧室；所述点火设备用于将未燃烧完全的高温废气再次燃烧。

8.根据权利要求1所述的高温废气热利用装置，其特征在于，所述壳体设有保温层。