回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热能回收再利用设备，具体涉及一种回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统及方法。
【背景技术】
[0002]我国北方冬季温度比较低，较低的温度对烧砖工艺有很大影响，同时，为了回收再利用煤矸石，很多砖厂采将煤矸石作为烧砖材料之一，但是煤矸石中含有一定的热值，往往又会造成超热焙烧现象，严重影响烧砖质量；
[0003]现有技术中，煤矸石制砖焙烧窑生产粉煤灰为湿排灰，粘结料为煤矸石，制砖工艺过程如下，给粉煤灰脱水，通过料仓存储，用给料机粘结料，混合并搅拌(在寒冷地区人工添加蒸汽加热)，制成砖坯，干燥后焙烧并生成成品堆放。其生产线有以下缺点:
[0004](I)在寒冷地区搅拌工序中，需要配备专用蒸汽锅炉，如年产6000万块标砖需要配备的3t/h蒸汽锅炉，耗标煤量627kg/h ;同时在燃烧过程中，排放二氧化碳5755吨/年，对环境会构成污染；
[0005](2)在寒冷地区冬季温度比较低，裸露在大气中的砖坯会冻裂，影响砖的质量，达不到建筑行业要求的的标准。
[0006](3)在焙烧过程中，难以避免超热焙烧现象，由于隧道窑内温度超出制品焙烧所需温度，这样会降低烧结砖的产品质量，容易产生断裂或网状裂纹。
【发明内容】
[0007]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统及方法，该系统通过引风机将烧制砖焙烧隧道窑内的烟气引出，以降低制砖焙烧隧道窑内的温度，使之满足生产工艺的要求，并且通过引出的烟气给热管加热，再通过该热管将热量传递给水，使水汽化成水蒸汽，并且将产生的水蒸汽送入到搅拌装置内加热砖坯原料，或者将水蒸汽对成品砖进行烘干，避免其冻裂；还可以作为供暖的热源，达到对热能的充分利用，从而完成本发明。
[0008]具体来说，本发明的目的在于提供以下方面:
[0009](I) 一种回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，该热能系统包括烧结砖坯10的隧道窑9和设置在隧道窑9上方并与之通过烟道入口 I连通的热管余热锅炉本体6，在所述热管余热锅炉本体6内安装有热管元件14，在所述热管余热锅炉本体6上还设置有用以将隧道窑9内热烟气引入到热管余热锅炉本体6内部的引风机8。
[0010](2)根据上述(I)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，在所述热管余热锅炉本体6上方设置有汽包2，所述汽包2为装有水的密封罐体，所述热管元件14 一端设置在所述热管余热锅炉本体6内，另一端设置在所述汽包2内。
[0011](3)根据上述⑴或(2)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，所述热管元件14有多个组成，在每个热管元件14内部都充装有传热工质，所述工质易汽化。
[0012](4)根据上述⑴或(2)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，位于热管余热锅炉本体6内部的热管元件14的外壁上设置有螺旋翅片15。
[0013](5)根据上述(I)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，所述引风机8的功率是可调的，即所述引风机8还用于调节从热管余热锅炉本体6内引出的烟气的流量。
[0014](6)根据上述(I)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，所述所述引风机8用于通过控制流出烟气的流速来控制排烟温度。
[0015](7)根据上述(I)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，所述烟道入口 I和引风机8分别位于热管余热锅炉本体6的两端，使得进入到热管余热锅炉本体6内的烟气与设置在热管余热锅炉本体6内部的热管元件14充分接触。
[0016](8)根据上述(2)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，在所述汽包2顶部设置有蒸汽出口 3、安全阀4和压力表5，在所述汽包2底部设置有排污阀门7，在所述汽包2内部在蒸汽出口 3的下方设置有汽水分离器11，在所述汽包2上还设置有带有水位计13的进水装置12。
[0017](9)根据上述(8)所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，其特征在于，所述蒸汽出口 3通过蒸汽管道与烧砖设备中的搅拌装置相连。
[0018](10)、一种回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的方法，其特征在于，该方法是采用如上述(I)?(9)中所述的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统实现的。
[0019]本发明所具有的有益效果包括:
[0020](I)根据本发明提供的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，该系统通过引风机控制制砖焙烧隧道窑内的烟气温度，使得煤矸石制砖焙烧隧道窑内的温度维持在最适宜的范围内，避免了煤矸石放热导致的超热焙烧现象，保证了制砖的质量；
[0021](2)根据本发明提供的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，该系统通过引风机将制砖焙烧隧道窑内产生的烟气引出用以加热热管元件，进而通过热管将热量传递至汽包内，加热汽包内的水，从而产生蒸汽供给搅拌工艺使用；
[0022](3)根据本发明提供的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，该系统取代了传统配备的蒸汽锅炉，节约能源，节省空间，降低生产成本。
【附图说明】
[0023]图1示出根据本发明一种优选实施方式的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统整体结构示意图；
[0024]图2示出根据本发明一种优选实施方式的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统的汽包与热管元件结构示意图；
[0025]图3示出根据本发明一种优选实施方式的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统的热管元件结构示意图；
[0026]附图标号说明:
[0027]1-烟道入口
[0028]2-汽包
[0029]3-蒸汽出口
[0030]4-安全阀
[0031]5_压力表
[0032]6-热管余热锅炉本体
[0033]7-排污阀门
[0034]8-引风机
[0035]9-隧道窑
[0036]10-砖坯
[0037]11-汽水分离器
[0038]12-进水装置
[0039]13-水位计
[0040]14-热管元件
[0041]15-螺旋翅片
[0042]16-连接套
【具体实施方式】
[0043]下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0044]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0045]根据本发明提供的回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统，如图1、2中所示，该系统与煤矸石制砖焙烧窑相匹配，尤其与设置在如东北地区等温度较低的地区的煤矸石制砖焙烧窑相匹配，该系统适用于在寒冷地区使用，在寒冷地区更能体现该系统的巨大作用，当外界温度较低时，制砖工艺中搅拌步骤需要配备有蒸汽锅炉来提高物料温度，以使得煤矸石等原料充分混合，搅拌均匀，避免因为外界温度过低而影响烧砖质量；而本发明提供的系统能够取代上述蒸汽锅炉，直接给搅拌系统提供其所需要的蒸气，既能节约了锅炉所需的能源，减少污染，还能减小制砖焙烧窑等配套设备的体积，节约空间。另外，本发明提供的热能系统还能够将隧道窑内的多余热量引出避免超热焙烧现象，使得烧结砖热量均勾，提尚煤肝石制砖的质量。
[0046]具体来说，如图1、图2中所示，本发明公开的热能系统包括烧结砖坯10的隧道窑9和设置在隧道窑上方并与之通过烟道入口 I连通的热管余热锅炉本体6，在所述热管余热锅炉本体内安装有热管元件14，在所述热管余热锅炉本体6上还设置有用以将隧道窑9内热烟气引入到热管余热锅炉本体内部的引风机8。
[0047]其中，所述烟道入口 I和引风机8分别位于热管余热锅炉本体6的两端，使得进入到热管余热锅炉本体6内的烟气与设置在热管余热锅炉本体6内部的热管元件14充分接触，使得热管元件吸收足够多的热量，充分利用热能。
[0048]在一个优选的实施方式中，在所述热管余热锅炉本体6上方设置有汽包2，所述汽包为装有水的密封罐体，所述热管元件14 一端设置在所述热管余热锅炉本体