专利名称：氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业窑炉低温烟气余热回收装置，特别是涉及一种氧化铝气 态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置。
背景技术：
氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中最后一道工序，其能耗占氧化铝生产工艺能耗 的10%左右。气态悬浮焙烧炉技术具有整体结构简单、自动化程度高、热耗低、产品质量稳 定且易于控制等优点，是当今世界氧化铝生产较为先进、比较成熟的技术，代表着氢氧化铝 焙烧的发展方向。但实际生产中仍存在以下主要问题燃气单耗较高，排烟温度和排料温度 较高，造成氧化铝产品质量不稳定，影响氧化铝生产稳定、高效运行。测试结果显示，气态悬浮焙烧炉烟气带走的热量比例高达10%，因此造成焙烧炉 系统能量损失大，氧化铝生产能耗偏高。在不改变生产工艺状况的前提下，安装换热系统回收烟气余热，加热用于平盘过 滤机的洗水，取代原来用蒸汽加热的工艺，可以减少烟气带走的热量，降低焙烧炉的能耗、 提高产品质量，保证氧化铝生产稳定、高效运行，达到节能降耗的目的。目前有一种抗露点腐蚀余热回收系统，总管通过加压泵分流连接有主气动阀和副 气动阀，主气动阀通过第一阀门连接温度补偿器的加热端入口，温度补偿器的加热端出口 通过第二阀门、第三阀门连接径向热管换热器换热入口，径向热管换热器的换热出口通过 第四阀门、第五阀门连接温度补偿器冷却端入口，温度补偿器的冷却端出口通过第七阀门 连接有混合器，副气动阀通过第八阀门与混合器连接，混合器出口连接第六阀门。径向热管 换热器安装在氢氧化铝焙烧气态悬浮炉的烟道出口的膨胀节之后、ID风机的百叶风门之前 的烟道位置上，在原有烟道上开孔将烟气引出至径向热管换热器，并在原烟道上安装一个 有烟道阀的旁通管，用于径向热管换热器检修或意外情况。径向热管换热器安装在闲置空 地上，既不会损伤膨胀节及百叶风门，又能保证百叶风门的正常使用。径向热管换热器在使 用过程中，在径向热管换热器内聚集灰尘，影响径向热管换热器的换热效率。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在不改变生产工艺状况的前提下，对 气体悬浮焙烧炉安装换热系统回收烟气余热，加热用于平盘过滤机的洗水至工艺所需的温 度，取代原来用蒸汽加热过滤洗涤用热水且换热效率高的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热 回收装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收 装置，包括径向热管换热器、温度补偿器和混合器，所述的径向热管换热器上安装有空气脉 冲吹灰系统。所述的空气脉冲吹灰系统是在所述的径向热管换热器上布设有多个吹灰孔，压缩 空气集箱的进气端连接有压缩空气管，所述的压缩空气集箱的出气端通过电磁阀连接有多个吹灰管，所述的吹灰管连接在所述的吹灰孔内。采用上述技术方案的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置，由径向热管换热 器、旁通烟道、温度补偿器、混合器、温度调节控制系统和空气脉冲吹灰系统组成，给水分为 主、副两个流程，主流程给水(平盘洗水)经电动阀，在温度补偿器中预热，进入径向热管换 热器被烟气加热后(烟气与冷流体的流向为顺流交叉布置)作为热源进入温度补偿器进行 热交换，然后进入混合器与副流程回路的给水混合到预定温度，直接送用户水槽。温度调节 控制系统由数显温度传感器Tc、可编程控制器、调节阀及数据线组成，确保在工艺流程中温 度始终能够在符合工艺要求的范围内，使生产稳定。可编程控制器作用于调节阀，实时调节 给水流量，使径向热管换热器最低壁温处于烟气露点温度之上，有效地避免了露点腐蚀的 发生。同时使温度补偿器出来的热水温度符合用户的要求。为了防止温度补偿器出现故障 时影响整个换热系统的运行，流程中还设置了两条旁通管路，其作用是通过阀门的开关切 断流体进入温度补偿器的通路。触摸屏用于输入运行指令。空气脉冲吹灰系统由多排吹灰 管及电磁阀组成，以压缩空气为工作介质产生冲击波除灰，利用激波、声波、高速气流多重 作用吹灰。综合了声波吹灰器、燃气激波吹灰器的吹灰效果，吹灰效果更好，使用更安全。本实用新型的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置具有冷流体温度自补偿、 径向热管换热器壁温自动调节、给水流量和温度自动控制及换热器自动除灰功能，提高了 径向热管换热器抗露点腐蚀的能力，延长了换热器使用寿命，能高效回收悬浮炉低温烟气 余热。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型的空气脉冲吹灰系统结构主视示意图；图3是本实用新型的空气脉冲吹灰系统结构左视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2和图3，总管14通过加压泵15和止回阀16分流连接有主气动阀18 和副气动阀22，主气动阀18通过第一阀门11连接温度补偿器7的加热端入口，温度补偿 器7的加热端出口通过第二阀门5、第三阀门2连接热管换热器1换热入口，热管换热器1 的换热出口通过第四阀门4、第五阀门6连接温度补偿器7冷却端入口，温度补偿器7的冷 却端出口通过第七阀门12连接有混合器21，副气动阀22通过第八阀门20与混合器21连 接，混合器21出口连接第六阀门25和流量计26。热管换热器1换热出口和混合器21出口 各设有数显温度传感器，数显温度传感器与可编程控制器10电连接，可编程控制器10与主 气动阀18和副气动阀22电连接。主气动阀18设有第一旁通阀17，副气动阀22设有第二 旁通阀23。温度补偿器7加热端设有第三旁通阀8，温度补偿器7冷却端设有第四旁通阀 9。在径向热管换热器1上布设有多个吹灰孔四，压缩空气集箱30的进气端连接有压缩空 气管31，压缩空气集箱30的出气端通过电磁阀32连接有多个吹灰管33，吹灰管33连接在 吹灰孔四内。参见图1，径向热管换热器1安装在电收尘的烟道出口的膨胀节之后，ID风机的百叶风门之前的烟道位置上，在原有烟道上开孔将烟气引出至径向热管换热器1。并在原烟道 上安装一个有烟道阀的旁通管，用于径向热管换热器1检修或意外情况。径向热管换热器 1安装在闲置空地上，既不会损伤膨胀节及百叶风门，又能保证百叶风门的正常使用。在由 径向热管换热器1、温度补偿器7、混合器21、主流程回路13、副流程回路M和可编程序控 制器10组成的系统中，冷流体从总管14经加压泵15，止回阀16，分为主、副两个流程，主流 程冷流体经主气动阀18，主流程回路13，第一阀门11，进入温度补偿器7，升温到预定值，再 经第二阀门5，第三阀门2，进入径向热管换热器1吸收烟气余热，烟气与冷流体的流向为顺 流交叉布置，被加热后的流体作为热源通过第四阀门4和第五阀门6，进入温度补偿器7，与 冷介质进行一定程度的热交换，由第七阀门12进入混合器21，而副流程的冷流体经副气动 阀22、第八阀门20进入混合器21，与从温度补偿器7出来的流体混合达到预定温度后，经 第六阀门25、流量计沈送用户终端。参见图2和图3，径向热管换热器1上布设有多个吹灰孔四，压缩空气集箱30的 进气端连接有压缩空气管31，压缩空气集箱30的出气端通过电磁阀32连接有多个吹灰管 33，吹灰管33连接在吹灰孔四内。以压缩空气为工作介质产生冲击波除灰，利用激波、声 波、高速气流多重作用吹灰。吹灰器本身产生巨大的声能(达160-170dB)，是一种声波吹灰 器。同时也产生强烈的冲击波，可媲美燃气激波吹灰器，综合了声波吹灰器、燃气激波吹灰 器的吹灰效果。吹灰控制设定每半小时吹灰一次，4排共48个电磁阀32，其中每排12个电磁阀 32顺序动作，每个电磁阀32动作5秒，间隔10秒。设定值可调。通过PLC调节PID，控制吹灰器的开关元件，实现电磁阀32动作。温度调节系统由数显温度传感器TC、可编程控制器10、触摸屏观、主气动阀18、副 气动阀22及连接导线组成(图中虚线表示连接导线)。对于主流程回路，换热器进口处的 流体温度通过数显温度传感器TC，可编程控制器10作用于主气动阀18，实现冷流体流量的 实时调节，使换热器最低壁温处于烟气露点温度之上。副流程冷流体流量的调节通过混合 器21出口处流体温度经数显温度传感器TC，可编程序控制器10控制副气动阀22阀门开度 来实现。而触摸屏观用于输入运行指令。主气动阀18、第八阀门20旁边分别设有第一旁 通阀17和第二旁通阀23，正常情况下，第一旁通阀17和第二旁通阀23处于关闭状态，当气 动阀出现故障时，可通过关闭气动阀前后两个阀门，同时打开旁通阀实现手动控制。为了防止温度补偿器7出现故障进行检修时影响整个换热系统的运行，流程中还 设置了两条旁通管路，其作用是通过阀门的开关切断介质进入温度补偿器7的通路。操作 过程为将第三旁通阀8、第四旁通阀9打开，同时将温度补偿器7的第五阀门6、第一阀门 11和第二阀门5、第七阀门12全部关闭即可实现。此外，流程中还设置了一个排空放气阀3，第一排污阀19和第二排污阀27，用于系 统停运后排泄管道内残留的介质。实用新型的优点和积极效果本实用新型氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收工艺能实现给水温度自补偿、换 热器壁温自动调节、给水流量和温度自动控制及径向热管换热器1自动除灰功能，提高了 换热器抗露点腐蚀的能力，延长了径向热管换热器1使用寿命，能高效回收悬浮炉低温烟 气余热。
权利要求1.一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置，包括径向热管换热器(1)、温度补 偿器(7)和混合器(21)，其特征是所述的径向热管换热器(1)上安装有空气脉冲吹灰系 统。
2.根据权利要求1所述的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置，其特征是所述 的空气脉冲吹灰系统是在所述的径向热管换热器(1)上布设有多个吹灰孔( )，压缩空气 集箱(30)的进气端连接有压缩空气管(31)，所述的压缩空气集箱(30)的出气端通过电磁 阀(32)连接有多个吹灰管(33)，所述的吹灰管(33)连接在所述的吹灰孔09)内。
专利摘要本实用新型公开了一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置，包括径向热管换热器(1)、温度补偿器(7)和混合器(21)，所述的径向热管换热器(1)上安装有空气脉冲吹灰系统。所述的空气脉冲吹灰系统是在所述的径向热管换热器(1)上布设有多个吹灰孔(29)，压缩空气集箱(30)的进气端连接有压缩空气管(31)，所述的压缩空气集箱(30)的出气端通过电磁阀(32)连接有多个吹灰管(33)，所述的吹灰管(33)连接在所述的吹灰孔(29)内。本实用新型的氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收装置具有冷流体温度自补偿、径向热管换热器壁温自动调节、给水流量和温度自动控制及换热器自动除灰功能，提高了径向热管换热器抗露点腐蚀的能力，延长了换热器使用寿命，能高效回收低温烟气余热。
文档编号F27D17/00GK201935588SQ201120005029
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者周孑民, 武荟芬, 毛建丰, 涂福炳, 贾煜, 马士伟 申请人:中南大学