一种dc-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法
【专利摘要】本发明提供了一种DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备，将DC-电阻电加热设备采用石墨化电极或炭电极代替自焙电极并回收DC-电阻电加热设备中产生的余热、蒸汽以及冷凝水加以循环利用。本发明应用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备，有效的达到节能、减排、增产的效果，采用石墨化电极或炭电极降低消耗、提高电极导电性以及消除自焙电极沥青烟对污染的环境。利用余热和能源的回收循环利用达到资源的节约，环保，减排和增产的目的，对现代工业发展起着举足轻重的作用。
【专利说明】—种DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电阻电加热设备的改进方法，特别是涉及一种DC-电阻电加热设备节能、减排和增产方法。
【背景技术】
[0002]目前，中国DC-电煅炉已取代了日本AC-电煅炉，但国内外其它种类AC-电阻加热设备在某些行业仍占主导地位，浪费资源。
[0003]1979年贵州铝厂从日本电极株式会社引进单相1200KVA-AC-电煅炉生产电煅煤[ECA]，之后开发了国产化1350KVA-AC-电煅炉，两者电耗均为1250KWh/t_ECA，自焙电极消耗高、导电率低和浙青烟污染环境严重。
[0004]中国AC-矿热炉(铁合金炉、工业硅炉、电石炉和黄磷炉等)占主导地位，200(T6300KVA-DC-矿热炉证明较相应容量AC-矿热炉具有电耗较低、电极糊消耗较低、合金含量提高和设备噪音降低。
[0005]现在的电煅炉对于烟气余热、炉侧部余热、产品显热等任意排放，浪费资源，原料没有预热和收尘，烟气没净化二氧化硫[S02]，对环境造成严重污染。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种直流电阻电加热设备节能、减排和增产方法，应用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备节能、减排、增产，采用石墨化电极降低消耗、提高电极导电性和消除自焙电极浙青烟污染环境。利用余热和能源的回收循环利用达到资源的节约，环保，减排和增产的目的。
[0007]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为:
[0008]一种DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，包括用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备，其特征在于，将带电极的DC-电阻电加热设备采用石墨化电极或炭电极代替自焙电极并回收DC-电阻电加热设备中产生的余热、蒸汽以及冷凝水加以循环利用。
[0009]所述DC-电阻加热设备包括DC-工业电阻炉、带电极的DC-电阻炉和DC-电阻加热器。
[0010]所述余热包括DC-电阻电加热设备的烟气余热、DC-电阻电加热设备的炉侧壁辐射热、余热锅炉的低温余热和DC-电阻电加热设备的产品显热。
[0011]所述蒸汽包括汽轮机乏汽、余热锅炉蒸汽和余热锅炉排污蒸汽。
[0012]所述循环利用包括:产品显热循环发电过程、烟气余热循环发电过程和原料循环预热过程。
[0013]所述产品显热循环发电过程为:
[0014][AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使[DC]电阻电加热设备工作，将得到的产品显热通过换热器回收后引入第一余热锅炉，将产生的余热锅炉蒸汽引入汽轮机发电机组后发出[AC]，完成循环过程。
[0015]所述烟气余热循环发电过程为:
[0016][AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使[DC]电阻电加热设备工作，将产生的烟气余热和冷凝水引入第二余热锅炉，将产生的余热锅炉蒸汽引入汽轮机发电机组后发出[AC]，完成循环过程。
[0017]所述原料循环预热过程为:
[0018][AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使DC-电阻电加热设备工作，将原料经过预热后加入DC-电阻电加热设备，产生的炉侧壁辐射热和余热锅炉的低温余热引回原料中对原料进行预热处理，完成循环过程。
[0019]还包括对原料和烟气的除尘以及净化烟气中二氧化硫。
[0020]还包括在所述DC-电阻电加热设备外壁加保温材料制成的保温层。
[0021]本发明具有以下有益效果及优点:
[0022]1.本发明对原料进行预热和除尘，使工作环境得到改善并且降低原料的消耗；
[0023]2.本发明应用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备，节约能源、减少烟尘、增加产量；
[0024]3.本发明利用石墨化电极或炭电极代替自焙电极减少环境污染、节能增产；
[0025]4.本发明利用热能资源循环利用的方法减少烟尘、二氧化硫等气体排放，节约能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是DC-电煅炉工艺流程图；
[0027]图2是DC-矿热炉工艺流程图；
[0028]图3是DC-铸造电阻炉工艺流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示为新型DC电煅炉工艺流程图，交流电AC经过变压器和整流过程变成直流电DC，原料预热、除尘后通过DC电煅炉一方面产生电煅煤或电煅焦，将电煅煤或电煅焦产生的显热通过换热器回收到余热锅炉，产生的蒸汽进入压力匹配器后使汽轮发电机组发出交流电AC，又通过变压器和整流过程变成直流电DC，达到循环利用的目的；另一方面将通过DC电煅炉产生的烟气和煤气点燃，余热回收到余热锅炉中同样产生蒸汽，反复上一循环的过程，其中汽轮发电机组产生的冷凝水也回收到余热锅炉，余热锅炉产生的排污蒸汽和汽轮发电机组产生的汽轮机乏汽和水混合形成热水；另一方面利用DC电煅炉产生的辐射热以及余热锅炉产生的低温余热脱S02后给原料预热，并通过收尘过程后将原料补充到DC电煅炉。
[0032]新型DC-电煅炉包括单相DC-电煅炉或三相DC-电煅炉。采用DC-电煅炉代替AC-电煅炉节能即节电40%;石墨化电极代替自焙电极，实现节电、降低石墨化电极消耗效果，消除自焙电极焙烧产生的浙青烟污染，即节省资源、防止污染，还包括加强DC-电煅炉侧部保温节能即节电。
[0033]利用烟气余热发电再返回DC-电煅炉节电48.75飞2.50% ；电煅炉炉顶烟囱排出烟气余热和无烟煤煅烧排出的煤气目前被点燃排放，浪费资源。
[0034]新型DC-电煅炉把烟气余热和煤气引入燃烧器中点燃，要测定该混合气体的参数如流量、温度、成份、密度等，计算出混合气体的热量作为选择余热锅炉容量的根据和烟气净化的根据。
[0035]烟气余热和煤气燃烧热引入余热锅炉，在此热能被转为蒸汽。蒸汽进入气轮机发电机组发AC，经整流成DC后供DC-电煅炉节电。回收汽轮机的凝结水供余热锅炉用水节水。回收利用轮机机的闪蒸汽和余热锅炉排污蒸汽节能。余热锅炉的低温余热和回收DC-电煅炉侧部辐射热预热原料节能或增产。回收利用新型DC-电煅炉的产品显热发电和与新型DC-电煅炉烟气余热发电供用一台机组节省投资。
[0036]目前DC-电煅炉产品如电煅无烟煤或电煅石油焦显热完全被冷却水带走68.0%和DC-电煅炉产品带走8.9%。回收DC-电煅炉显热的技术方案是由原水冷却改为风-水联合冷却方案。热风生产蒸汽或发电。
[0037]新型DC-电煅炉设置净化烟气中S02装置减排。新型DC-电煅炉上料(无烟煤或石油焦)除尘再返回原料用节省资源和保护环境。
[0038]实施例2
[0039]如图2所示为新型DC矿热炉工艺流程图，交流电AC经过变压器和整流过程变成直流电DC，原料预热和除尘后通过DC矿热炉一方面产生熔融产品，将熔融产品产生的显热通过换热器回收到余热锅炉，产生的蒸汽进入压力匹配器后使汽轮发电机组发出交流电AC，又通过变压器和整流过程变成直流电DC，达到循环利用的目的；另一方面将通过DC电煅炉产生的烟气和CO点燃，余热回收到余热锅炉中同样产生蒸汽，反复上一循环的过程，其中汽轮发电机组产生的冷凝水也回收到余热锅炉，余热锅炉产生的排污蒸汽和汽轮发电机组产生的汽轮机乏汽和水混合形成热水；另一方面利用DC-电煅炉产生的辐射热以及余热锅炉产生的低温余热脱S02后给原料预热，并通过收尘过程后将原料补充到DC电煅炉。
[0040]新型DC-矿热炉节能35飞0%。把AC-矿热炉改造成大容量DC-电阻矿热炉节能；DC-电阻矿热炉采用石墨化电极或炭电极代替电极糊所属的自焙电极，达到节能、减排和增产的效果。
[0041]新型DC-矿热炉原料用侧部热辐射或其它余热预热，降低新型DC-矿热炉电耗。原料除尘主要目的:一是改善工作条件；二是降低原料消耗。新型DC-矿热炉烟气余热发电与产品显热余热发电同用一台汽轮机发电机组节省投资和便于管理。
[0042]新型DC-矿热炉产品熔体显热回收可分如下两部分:熔体辐射高温余热用换热器收回发电；电石炉在180(T200(TC高温下生成的熔融电石放入电石锅，用换热器回收熔融电石辐射热发电；用换热器回收凝固电石辐射热生产蒸汽或发电。回收利用汽轮机乏汽和冷凝水、余热锅炉烟气余热节能和节省资源，净化烟气中S02减排。
[0043]实施例3
[0044]如图3所示为新型DC铸造电阻炉工艺流程图，交流电AC经过变压器和整流过程变成直流电DC，原料预热除尘后通过DC铸造电阻炉，产生铸造熔体，将此过程中的热辐射和熔体铸造成铸钢件过程中产生的热辐射引入原料中进行预热，达到循环利用目的。[0045]DC-铸造电阻炉代替AC-铸造电阻炉节能2(T30% ;DC_铸造电阻炉烟气余热生产蒸汽或发电；DC-铸造电阻炉侧部辐射余热与余热锅炉低温烟气预热预热原料节能；回收产品显热与回收DC-铸造电阻炉烟气余热生产蒸汽和用同一汽轮发电机组发电；余热生产蒸汽和发电过程中，达到节能与增产的目的；回收利用气轮机乏汽和余热锅炉排污蒸汽节能；回收利用余热锅炉低温烟气余热节能；回收利用气轮机凝结水供余热锅炉用节水；提出保持气轮机发电机组发电稳定方法。
[0046]新型DC-电煅炉节能、减排和增产的方法如下:回收利用新型DC-电煅炉烟气余热；用新型DC-电煅炉侧部余热或余热锅炉余热预热原料使DC-电煅炉电耗降低109KWh/t-ECA即DC-电煅炉电耗降低14.0%，余热预热原料也有利提高产能，但不是正比的关系；新型DC-电煅炉产品显热热支出达72%超过DC-电煅炉烟气余热热支出20.9%，显热发电潜力巨大，提出回收DC-电煅炉产品显热热量的方法，显热发电与烟气余热发电使用同一台发电机；回收利用气轮机乏汽和余热锅炉排污蒸汽节能；回收利用气轮机凝结水供余热锅炉用节水；提出保持气轮机发电机组发电稳定两种方法；原料除尘再返回原料使用节约资源；净化烟气中S02减排。
[0047]DC-电阻加热设备进一步节能、减排或增产的方法如下:炭素电极作为电热元件的电阻电加热设备采用石墨化电极或炭电极代替电极糊所属的自焙电极节能、减排或增产；回收利用DC-电阻电加热设备烟气余热生产蒸汽和发电等；回收利用DC-电阻电加热设备侧部辐射余热或余热锅炉烟气余热预热原料以降低电耗或提高产品产能，DC-电煅炉和DC-矿热炉均可增产；采用风或风-水结合法回收利用DC-电阻电加热设备产品显热生产蒸汽或发电，而且显热发电与烟气余热发电可用同一发电机；原料和烟气除尘、净化烟气有害气体节省资源和环保达“工业炉窑大气污染物排放标准”提高经济和社会效益，强化DC-电阻电加热设备保温。
[0048]具有电极的DC-电阻电加热设备包括电煅炉和矿热炉。
[0049]此外还包括中小功率电阻炉节能即DC-工业电阻炉代替AC-工业电阻炉以及电阻加热器节能即DC-电阻加热器代替AC-电阻加热器。
[0050][AC]表示交流电，[DC]表示直流电。
【权利要求】
1.一种DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，包括用DC-电阻电加热设备代替AC-电阻电加热设备，其特征在于，将带电极的DC-电阻电加热设备采用石墨化电极或炭电极代替自焙电极并回收DC-电阻电加热设备中产生的余热、蒸汽以及冷凝水加以循环利用。
2.所述DC-电阻加热设备包括DC-工业电阻炉、带电极的DC-电阻炉和DC-电阻加热器。
3.按权利要求1所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述余热包括DC-电阻电加热设备的烟气余热、DC-电阻电加热设备的炉侧壁辐射热、余热锅炉的低温余热和DC-电阻电加热设备的产品显热。
4.按权利要求1所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述蒸汽包括汽轮机乏汽、余热锅炉蒸汽和余热锅炉排污蒸汽。
5.按权利要求1所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述循环利用包括:产品显热循环发电过程、烟气余热循环发电过程和原料循环预热过程。
6.按权利要求5所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述产品显热循环发电过程为: [AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使[DC]电阻电加热设备工作，将得到的产品显热通过换热器回收后引入第一余热锅炉，将产生的余热锅炉蒸汽引入汽轮机发电机组后发出[AC]，完成循环过程。
7.按权利要求5所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述烟气余热循环发电过程为: [AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使[DC]电阻电加热设备工作，将产生的烟气余热和冷凝水引入第二余热锅炉，将产生的余热锅炉蒸汽引入汽轮机发电机组后发出[AC]，完成循环过程。
8.按权利要求5所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，所述原料循环预热过程为: [AC]经过整流后形成[DC]，[DC]使DC-电阻电加热设备工作，将原料经过预热后加入DC-电阻电加热设备，产生的炉侧壁辐射热和余热锅炉的低温余热引回原料中对原料进行预热处理，完成循环过程。
9.按权利要求1所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，还包括对原料和烟气的除尘以及净化烟气中二氧化硫。
10.按权利要求1所述的DC-电阻电加热设备节能、减排和增产的方法，其特征在于，还包括在所述DC-电阻电加热设备外壁加保温材料制成的保温层。
【文档编号】F27D13/00GK103822495SQ201210468877
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】路忠胜 申请人:路忠胜