焙烧炉烟气余热利用的方法及装置与流程

本发明涉及焙烧炉烟气余热利用的方法及装置，属于节能技术和环保技术交叉领域。

背景技术：

目前，我国有色金属企业烟气余热利用的设备，基本采用余热锅炉，汽化冷却器和各种类型的换热器、加热器等。而这些余热利用设备或技术存在着一些问题：大部分余热利用项目利用率普遍较低，综合效益较差；余热的利用率不完全，没能够全面开发，综合利用率差；余热利用技术面向中、低温余热时，还不够成熟，导致中、低温余热多数未被利用；国内装备水平等和发达国家相比还有一定差距，余热利用设备和系统不够完善，导致达不到预期效果，降低余热利用的效率。

随着科学技术的进步和我国制造业的崛起，烟气余热资源的综合开发利用，梯级利用已经势在必行；而中、低温烟气余热的回收和利用技术也趋于成熟，大量的中、低温烟气余热通过不同的技术和设备以各种各样的方式被回收利用。

经过对某氧化铝厂焙烧炉烟气余热回收利用项目的深入调研，传统烟气余热回收工艺存在的主要问题是：结疤。

1、造成系统结疤的主要原因是烟气与生产循环水接触发生化学反应生成水化铝酸盐类粘性物质，易粘结水中悬浮物和烟气中的氢氧化铝粒子，容易附着在流经的物体表面形成结疤。

由于泵进口管内水流速相对较慢，粘性物质容易富聚粘结在进口管壁，堵塞或堵死进口管。由于热水流量大，连续运行一段时间后，热水管也容易形成结疤，使流径变细。计量探头也容易被结疤裹住而失去计量作用。

2、结疤导致系统需要经常清理，导致保温层破损等，造成系统热损失大。

3、结疤导致泵易出故障加大设备损耗。

技术实现要素：

本发明公开一种焙烧炉烟气余热利用的方法及装置，其解决的技术问题是增加板式换热器和纤维过滤器，使自循环水与循环水换热时不接触，并对循环水过滤，降低结疤的可能性，显著提高烟气余热利用的范围和效率。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明公开一种焙烧炉烟气余热利用的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：焙烧炉的烟气进入烟气换热器，该烟气与从烟气换热器顶部喷淋的自循环水直接接触加热该自循环水。

步骤二：加热后的自循环水进入烟气换热器底部的集水区。

步骤三：对循环水过滤，过滤后的循环水与加热后的自循环水进行热交换，对循环水加热。

步骤四：自循环水降温后回到烟气换热器顶部喷淋，下落的自循环水与烟气换热器中的烟气进行逆流换热，自循环水如此循环往复热交换。

步骤五：加热后的循环水送至用户，再从用户返回至步骤三中如此循环往复热交换。

本发明解决其技术问题还可以通过以下技术措施来实现。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的方法，步骤三中自循环水与循环水热交换时不接触。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的方法，步骤四之后烟气换热后降温的冷凝水被收集在烟气换热器底部，该冷凝水抽出送至用户。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的方法，步骤五中的用户是工厂或采暖热交换站。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明焙烧炉烟气余热利用的装置，其包括：烟气换热器、板式换热器、纤维过滤器、水槽；其中所述烟气换热器与所述板式换热器通过管道连接，所述板式换热器与所述纤维过滤器、所述水槽顺次通过管道连接。

本发明解决其技术问题还可以通过以下技术措施来实现。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的装置，所述烟气换热器下部设有进烟口端、自循环水出口端和排水口端，该烟气换热器上部设有自循环水进口端，该烟气换热器的顶部设有排烟口端；所述板式换热器设有第一进口端、第一出口端、第二出口端、第二进口端；所述纤维过滤器下部设有循环水进口端、进风口端、浊水排水端，所述纤维过滤器上部设有循环水出口端。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的装置，其中所述自循环水出口端与所述第一进口端连接，所述自循环水进口端与所述第一出口端连接，所述第二出口端分别与所述循环水进口端、用户连接，所述循环水出口端、所述水槽、所述第二进口端依序连接。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的装置，所述进烟口端与风机、风门依序连接，所述自循环水出口端与所述第一进口端之间设有自循环水泵，所述排水口端与排水泵连接，所述第二出口端与所述循环水进口端之 间设有水泵一，所述水槽与所述第二进口端之间设有水泵二。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的装置，所述第一进口端、所述第一出口端、所述第二出口端、所述第二进口端均设有温度传感器，所述板式换热器采用耐酸碱腐蚀材料。

较佳的，上述的焙烧炉烟气余热利用的装置，所述进风口端与罗茨风机连接。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。

1、通过烟气换热器和板式换热器，改变现有流程，防止烟气与循环水直接接触根除结疤源头。

2、增加纤维过滤器，延缓循环水中悬浮物结疤。

3、板式换热器采用耐酸碱材料，增加酸洗流程，保证换热效果及运转率。

4、增设排水泵，保持自循环水平衡。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的方法步骤流程示意图。

图2是本发明的系统结构示意图。

【主要组件符号说明】

1：风门2：风机

3：烟气换热器4：自循环水泵

5：板式换热器6：水泵一

7：纤维过滤器8:水槽

9：水泵二10罗茨风机

11排水泵

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明公开的焙烧炉烟气余热利用的方法及装置具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，本发明公开一种焙烧炉烟气余热利用的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：焙烧炉的烟气进入烟气换热器，该烟气与从烟气换热器顶部喷淋的自循环水直接接触加热该自循环水。

步骤二：加热后的自循环水进入烟气换热器底部的集水区。

步骤三：对循环水过滤，过滤后的循环水与加热后的自循环水进行热交换，对循环水加热。

步骤四：自循环水降温后回到烟气换热器顶部喷淋，下落的自循环水与烟气换热器中的烟气进行逆流换热，自循环水如此循环往复热交换。

步骤五：加热后的循环水送至用户，再从用户返回至步骤三中如此循环往复热交换。

本发明用于实现上述焙烧炉烟气余热利用方法的装置如图2所示，主要包括烟气换热器3、板式换热器5、纤维过滤器7、水槽8；其中所述烟气换热器3与所述板式换热器5通过管道连接，所述板式换热器5与所述纤维过滤器7、所述水槽8顺次通过管道连接。

所述烟气换热器3下部设有进烟口端31、自循环水出口端32和排水口端33，该烟气换热器3上部设有自循环水进口端34，该烟气换热器3的顶部设有排烟口端35用于代替烟囱烟气排空。所述板式换热器5设有第一进口端51、第一出口端52、第二出口端53、第二进口端54。所述纤维过滤器7下部设有循环水进口端71、进风口端72、浊水排水端(图中未显示)，所述纤维过滤器7上部设有循环水出口端73。

所述自循环水出口端32与所述第一进口端51连接，所述第一出口端52与所述自循环水进口端34连接，所述第二出口端53分别与所述循环水进口端71、用户连接，所述循环水出口端73、所述水槽8、所述第二进口端54依序连接。

所述进烟口端31与风机2、风门1依序连接，所述自循环水出口端32与所述第一进口端51之间设有自循环水泵4，所述排水口端33与排水泵11连接，所述第二出口端53与所述循环水进口端71之间设有水泵一6，所述水槽8与所述第二进口端54之间设有水泵二9。

使用时，焙烧炉电收尘出口烟气由通过风门1由风机2抽到烟气换热器3中。在烟气换热器3中带有大量热能的烟气上升与烟气换热器3顶部喷淋的自循环水直接接触，使自循环水加热。加热后的自循环水进入烟气换热器3底部的集水区。烟气换热器3底部集水区的自循环水由自循环水泵4抽出，通过第一进口端51进入板式换热器5的管道内。

水泵一6将循环水，如工业用水或采暖水，送至纤维过滤器7的循环水进口端71，过滤后的循环水通过循环水出口端73进入水槽8。水泵二9将水槽8中的循环水送至板式换热器5的第二进口端54。

在板式换热器5内部自循环水和循环水进行热量交换，自循环水降温后经过第一出口端52和自循环水进口端34回到烟气换热器3顶部喷淋。下落的自循环水与烟气换热器3下部上升的烟气进行逆流换热。如此循环 往复形成自循环水与烟气的热量交换和自循环水与循环水的热量交换，最终将烟气的热量交换给循环水。

循环水与自循环水进行热交换后，此时从第二出口端53流出的循环水送至工厂或采暖热交换站作为工业用水或采暖水。水泵一6将工业用水或采暖水即循环水从工厂或采暖热交换站抽回送至纤维过滤器7，过滤后在板式换热器5内与自循环水进行热量交换。如此循环往复形成循环水与自循环水的热量交换。

通过控制风门1开关可以确保焙烧炉和本发明装置的安全运行。当本发明装置发生故障时关闭风门1，对本发明装置进行故障处理。

烟气与自循环水换热后烟气中降温的冷凝水被收集在烟气换热器3底部集水区。在烟气换热器3底部集水区的还有热交换后的自循环水。烟气换热器3底部集水区水位高低，由排水泵11控制。排水泵11会及时将集水区的冷凝水保持在合理液位区间。当液位低于最低位时减少排水量，当液位达到最高位时增加排水量。当本发明装置用于工业生产时，排水泵11与板式换热器5的第二出口端53后的管道连接。当本发明装置用于采暖时，排水泵11的多余热水送至用户的热水槽或采暖交换站。

所述板式换热器5采用耐酸碱腐蚀材料，增加酸洗流程，保证换热效果及运转率。所述第一进口端51、所述第一出口端52、所述第二出口端53、所述第二进口端54均设有温度传感器，通过比较第一进口端51、所述第一出口端52、所述第二出口端53、所述第二进口端54相互间的温度，判断板式换热器5是否需要清洗。

所述纤维过滤器7需定期反冲洗，反冲洗采用风水联合方式，风由罗茨风机10提供，水由纤维过滤器上部上清液自流提供。为保护纤维过滤器7，当进水浊度大于最大设定值时，关闭进水阀，同时打开排污阀将浊度过高的水通过浊水排水端排进生产循环下水。

自循环水与循环水在板式换热器5内热交换时不直接接触，自循环水和循环水在各自的管道中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。