一种隧道窑余热利用系统及方法与流程

本发明涉及煤矸石制砖，尤其涉及一种隧道窑余热利用系统及方法。

背景技术：

1、目前，我国利用煤矸石制砖普遍采用了隧道窑技术。据调查，煤矸石烧结砖生产中的隧道窑余热总量约占其燃料消耗总量生成热的30％～60％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的40％左右。这部分余热的利用为推动砖瓦行业的节能减排工作，提高砖瓦行业的技术水平，同时对提高资源、能源的利用效率和改善生态环境具有重要的现实意义和历史意义。煤矸石烧结砖生产中的隧道窑余热发电技术是当前比较流行的方法，但是隧道窑余热发电技术在推广过程中存在诸多的制约因素，比如投资大、并网周期长、投资回收期长、特殊设备管理严格、热利用效率低等，推广难度较大。因此，为有效回收煤矸石烧结砖生产中的隧道窑余热，同时减少烟气中二氧化硫、氮氧化物排放，增加企业的经济效益，提高抗市场风险能力，亟需一种隧道窑余热利用系统及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的技术问题，本发明利用煤矸石烧结砖隧道窑尾气余热干燥聚合硫酸铁或聚合氯化铝，以充分回收热量，达到节能降耗，同时减小隧道窑尾气处理的负荷。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道窑余热利用系统，包括一级除尘器，所述一级除尘器的进气口通过烟气收集管道与煤矸石烧结砖隧道窑连接，排气口与聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔进口连接。

3、优选的，所述烟气收集管道上设有配风口，所述配风口处设有配风阀；所述一级除尘器与喷雾干燥塔之间设有进口引风机，所述进口引风机的进口与一级除尘器的排气口连接，出口处设有排空管和送风管，所述排空管上设有放散阀，所述送风管与喷雾干燥塔进口连接。

4、优选的，喷雾干燥塔的排气口与二级除尘器的进气口连接，二级除尘器的排气口与浓缩塔进口连接，浓缩塔顶部的排气口与聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统连接，排液口与物料储罐连接，浓缩塔内设有喷淋洗涤组件，物料储罐的出液口通过送料管道与喷雾干燥塔连接。

5、喷淋洗涤组件包括喷淋泵，用于对进入浓缩塔的烟气进行湿法除尘，进一步减轻后续尾气环保系统的工作负荷，同时，能回收进入浓缩塔烟气中的余热，使浓缩塔中的水分蒸发，提高物料浓度，浓缩后的物料进入物料储槽储存，减轻物料喷雾干燥的工作负荷。

6、优选的，喷雾干燥塔底部的出料口与出料除尘器的进气口及物料冷却管道连接，出料除尘器的排气口与冷却风机的进口连接，冷却风机的出口连接至喷雾干燥塔。

7、在冷却风机的作用下，喷雾干燥塔内的物料颗粒随气流进入出料除尘器并进行气固分离，分离后的固体物料经出料除尘器底部的出料口进入包装工序，同时，外界气体经出料除尘器底部出料口进入，对分离后的物料颗粒进行冷却以便于包装，而出料除尘器出口处的气体及未被分离的物料颗粒则再次进入喷雾干燥塔内实现循环。

8、优选的，所述排空管连接至聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统，所述烟气收集管道包括烟气收集总管和多个烟气收集支管，多个烟气收集支管分别将隧道窑冷却带的不同位置与烟气收集总管连接，烟气收集支管上设有收集阀，烟气收集支管包括设于中间段的除尘部，所述除尘部内同轴固定有集灰斗，集灰斗底部连接有排灰管，所述排灰管连接有集灰槽，除尘部的顶部和底部均设有内锥面。

9、对隧道窑冷却带不同位置进行烟气收集，且每个位置可根据其温度情况进行烟气收集的启停、烟气收集量的调节，可防止隧道窑内冷却带局部温差过大而影响冷却效果，保证产品冷却均匀，避免产品出现裂纹或变形等问题。

10、一种隧道窑余热利用方法，通过烟气收集管对煤矸石烧结砖隧道窑内的烟气进行收集，收集后的烟气经一级除尘器除尘后送入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔内，用作喷雾干燥的热源。

11、在系统正常运行、喷雾干燥塔内温度达到150℃时，开启雾化器，并调整为频率35hz，启动进料泵，同时开启喷淋泵，保证物料水分合格的前提下，尽量降低排风温度，最大限度提高余热利用效率。

12、优选的，一级除尘器与喷雾干燥塔之间通过进口引风机引风，当聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔停运时，切换烟气路径，将送风管与喷雾干燥塔切断，打开烟气收集管道上配风口处的配风阀、进口引风机出口处排空管的放散阀，烟气收集管道内收集的煤矸石烧结砖隧道窑烟气经配风口处引入的外界空气进行冷却，再经一级除尘器进行除尘后从排空管排出。

13、优选的，喷雾干燥时，喷雾干燥塔排出的烟气经二级除尘器除尘后进入浓缩塔进行喷淋洗涤，而后进入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统。

14、优选的，喷雾干燥时，喷雾干燥塔内的物料经出料除尘器除尘，而后经冷却风机冷却后重新回至喷雾干燥塔内，形成循环喷雾干燥，喷雾干燥结束后，经物料冷却管道向喷雾干燥塔内送入冷风，对喷雾干燥塔内的物料进行冷却降温。

15、优选的，当聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔停运时，从排空管排出的烟气进入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统；烟气收集管道与隧道窑冷却带的不同位置连接，且隧道窑内的烟气在烟气收集管道内进行预除尘。

16、本发明具有以下有益效果：

17、(1)利用煤矸石烧结砖隧道窑余热烟气热风直接干燥聚合硫酸铁或聚合氯化铝，省去了换热设备，提高了余热利用效率，减少了设备投入，便于管理及运行；

18、(2)喷雾干燥系统正常运行或因设备检修停运时，由进口引风机作为烧成砖的冷却风机，保证了烧结砖生产线的正常运行；并且进口引风机采用变频调速风机，通过变频调速控制系统调节风量及风压，提高设备利用率的同时，达到节能降耗的目的。

19、(3)采用烟气喷雾干燥聚合硫酸铁或聚合氯化铝的同时，聚合硫酸铁或聚合氯化铝絮凝剂还会对烟气中的二氧化硫、氮氧化物进行吸附、络合、絮凝，可有效降低烟气排放浓度，减小尾气环保系统的工作负荷。

技术特征：

1.一种隧道窑余热利用系统，其特征在于：包括一级除尘器，所述一级除尘器的进气口通过烟气收集管道与煤矸石烧结砖隧道窑连接，排气口与聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔进口连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述烟气收集管道上设有配风口，所述配风口处设有配风阀；所述一级除尘器与喷雾干燥塔之间设有进口引风机，所述进口引风机的进口与一级除尘器的排气口连接，出口处设有排空管和送风管，所述排空管上设有放散阀，所述送风管与喷雾干燥塔进口连接。

3.根据权利要求1所述的一种隧道窑余热利用系统，其特征在于：喷雾干燥塔的排气口与二级除尘器的进气口连接，二级除尘器的排气口与浓缩塔进口连接，浓缩塔顶部的排气口与聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统连接，排液口与物料储罐连接，浓缩塔内设有喷淋洗涤组件，物料储罐的出液口通过送料管道与喷雾干燥塔连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道窑余热利用系统，其特征在于：喷雾干燥塔底部的出料口与出料除尘器的进气口及物料冷却管道连接，出料除尘器的排气口与冷却风机的进口连接，冷却风机的出口连接至喷雾干燥塔。

5.根据权利要求2所述的一种隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述排空管连接至聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统，所述烟气收集管道包括烟气收集总管和多个烟气收集支管，多个烟气收集支管分别将隧道窑冷却带的不同位置与烟气收集总管连接，烟气收集支管上设有收集阀，烟气收集支管包括设于中间段的除尘部，所述除尘部内同轴固定有集灰斗，集灰斗底部连接有排灰管，所述排灰管连接有集灰槽，除尘部的顶部和底部均设有内锥面。

6.一种隧道窑余热利用方法，其特征在于：通过烟气收集管对煤矸石烧结砖隧道窑内的烟气进行收集，收集后的烟气经一级除尘器除尘后送入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔内，用作喷雾干燥的热源。

7.根据权利要求6所述的一种隧道窑余热利用方法，其特征在于：一级除尘器与喷雾干燥塔之间通过进口引风机引风，当聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔停运时，切换烟气路径，将送风管与喷雾干燥塔切断，打开烟气收集管道上配风口处的配风阀、进口引风机出口处排空管的放散阀，烟气收集管道内收集的煤矸石烧结砖隧道窑烟气经配风口处引入的外界空气进行冷却，再经一级除尘器进行除尘后从排空管排出。

8.根据权利要求6所述的一种隧道窑余热利用方法，其特征在于：喷雾干燥时，喷雾干燥塔排出的烟气经二级除尘器除尘后进入浓缩塔进行喷淋洗涤，而后进入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统。

9.根据权利要求6所述的一种隧道窑余热利用方法，其特征在于：喷雾干燥时，喷雾干燥塔内的物料经出料除尘器除尘，而后经冷却风机冷却后重新回至喷雾干燥塔内，形成循环喷雾干燥，喷雾干燥结束后，经物料冷却管道向喷雾干燥塔内送入冷风，对喷雾干燥塔内的物料进行冷却降温。

10.根据权利要求7所述的一种隧道窑余热利用方法，其特征在于：当聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔停运时，从排空管排出的烟气进入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的尾气环保系统；烟气收集管道与隧道窑冷却带的不同位置连接，且隧道窑内的烟气在烟气收集管道内进行预除尘。

技术总结
本发明涉及煤矸石制砖技术领域，公开了一种隧道窑余热利用系统及方法，隧道窑余热利用系统包括一级除尘器，所述一级除尘器的进气口通过烟气收集管道与煤矸石烧结砖隧道窑连接，排气口与聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔进口连接；隧道窑余热利用方法，通过烟气收集管对煤矸石烧结砖隧道窑内的烟气进行收集，收集后的烟气经一级除尘器除尘后送入聚合硫酸铁或聚合氯化铝生产线的喷雾干燥塔内，用作喷雾干燥的热源。本发明能提高余热利用效率，降低烟气排放浓度，减小尾气环保系统的工作负荷。

技术研发人员：郭航旗,刘彬,马天豪,王宇轩,刘天戈,李文涵,李思涵
受保护的技术使用者：焦作市鑫鼎新能源材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16