一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统及方法与流程

专利检索2024-11-19  2


本发明涉及炼镁厂回转窑高温尾部烟气节能,具体而言,涉及一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统及方法。


背景技术:

1、炼镁厂回转窑使用黄煤气与空气混合燃烧煅烧镁矿石,其尾部烟气排放温度~700℃,若直接排放将造成大量的能源浪费,因此需要借助余热回收装置,对高温尾部烟气进行回收利用。

2、相关技术中,使用汽-水换热器进行高温尾部烟气余热回收,再进行余热利用,如预热、产热产蒸汽等是一种常用的技术形式。然而相关技术,高温尾部烟气余热利用形式相对单一,余热回收后二次或多级余热利用少有提及。高温尾部烟气用于生产蒸汽的相关研究,少有考虑蒸汽冷凝水回收方法。

3、炼镁厂厂区生产工艺和厂区生活区具有较大的用热需求,在厂区建设初期,能源价格和环保意识相对薄弱时期,更多的考虑在生产工艺,而未考虑节能效果。

4、因此,如何使用高温尾部烟气余热实现炼镁厂厂区生产工艺用热、厂区生活区用热,实现高温尾部烟气余热的高效、梯级利用并实现水资源循环利用,是实现炼镁厂绿色生产、节能减排和增效减负的有效途径。


技术实现思路

1、鉴于此,本发明提出了一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统及方法,主要是为了解决如何使用高温尾部烟气余热实现炼镁厂厂区生产工艺用热、厂区生活区用热,实现高温尾部烟气余热的高效、梯级利用并实现水资源循环利用的问题。

2、一个方面,本发明提出了一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,该系统包括:

3、回转窑;

4、旋风除尘器,其入口通过耐高温风管与所述回转窑相连接;

5、烟气余热锅炉,其通过耐高温风管与所述旋风除尘器的出口相连接;

6、调压罐,其入口通过蒸汽管道与所述烟气余热锅炉相连接;

7、真空射流泵,其入口通过蒸汽管道与所述调压罐的出口相连接;

8、第一汽-水换热器,其顶部蒸汽管道入口通过蒸汽管道与所述真空射流泵的出口相连接;

9、第二汽-水换热器,其顶部蒸汽管道入口通过蒸汽管道与所述第一汽-水换热器的底部蒸汽管道出口相连接;

10、水处理设备,其入口通过水管与所述第二汽-水换热器相连接;

11、蓄水箱,其入口通过水管与所述水处理设备的出口相连接;

12、其中,所述蓄水箱还开设有第一出口和第二出口,所述第一出口通过水管与所述烟气余热锅炉相连接,所述第二出口与所述第二汽-水换热器相连接。

13、在本技术的一些实施例中,所述调压罐的出口与所述真空射流泵的入口之间依次设置有第三压力表和第四温度计。

14、在本技术的一些实施例中,所述烟气余热锅炉包括:

15、烟气余热锅炉外壳,其上侧壁开设有烟气余热锅炉烟气入口,其下侧壁开设有烟气余热锅炉烟气出口;

16、特种气-水换热器,其设置于所述烟气余热锅炉外壳内,所述特种气-水换热器包括:

17、烟气余热锅炉分水器,其通过烟气余热锅炉固定支架设置于所述烟气余热锅炉内部,所述烟气余热锅炉分水器上开设有烟气余热锅炉蒸汽入口,所述烟气余热锅炉蒸汽入口伸出所述烟气余热锅炉外壳与所述蓄水箱的出口相连接;

18、烟气余热锅炉集汽器,其通过烟气余热锅炉固定支架设置于所述烟气余热锅炉内部,所述烟气余热锅炉集汽器上开设有烟气余热锅炉蒸汽出口,所述烟气余热锅炉蒸汽出口伸出所述烟气余热锅炉外壳与所述调压罐的入口相连接;

19、烟气余热锅炉水管,其一端与所述烟气余热锅炉分水器相连接,其另一端与所述烟气余热锅炉集汽器相连接。

20、在本技术的一些实施例中,所述第一汽-水换热器包括:

21、第一汽-水换热器外壳,其一侧壁开设有冷水入口,其另一侧壁开设有热水出口;

22、集气罐,其设置于所述第一汽-水换热器外壳的内顶部,所述集气罐上开设有第一汽-水换热器蒸汽入口,所述第一汽-水换热器蒸汽入口伸出所述第一汽-水换热器外壳与所述真空射流泵的出口相连接;

23、分气罐,其设置于所述第一汽-水换热器外壳的内底部,所述分气罐上开设有第一汽-水换热器蒸汽出口,所述第一汽-水换热器蒸汽出口伸出所述第一汽-水换热器外壳与所述第二汽-水换热器相连接;

24、第一汽-水换热器蒸汽管道,其一端与所述集气罐相连接,其另一端与所述分气罐相连接,且所述第一汽-水换热器蒸汽管道与第一汽-水换热器外壳之间为第一汽-水换热器水流通道。

25、在本技术的一些实施例中,所述第二汽-水换热器包括:

26、第二汽-水换热器外壳,其下表面开设有第二汽-水换热器蒸汽入口,其一侧壁开设有第二汽-水换热器冷凝水出口;

27、其中,所述第二汽-水换热器蒸汽入口与所述第一汽-水换热器蒸汽出口相连接,所述第二汽-水换热器冷凝水出口与所述水处理设备的入口相连接;

28、第二汽-水换热器喷淋管,其设置于所述第二汽-水换热器外壳的内顶部,所述第二汽-水换热器喷淋管上设置有若干第二汽-水换热器喷头;

29、其中,所述第二汽-水换热器喷淋管的入口与所述蓄水箱的第二出口相连接;

30、第二汽-水换热器泄压阀,其设置于所述第二汽-水换热器外壳的上表面;

31、第二汽-水换热器水流管道,其设置于所述第二汽-水换热器喷淋管的下方,所述第二汽-水换热器水流管道的一端开设有第二汽-水换热器水流入口,所述第二汽-水换热器水流管道的另一端开设有第二汽-水换热器水流出口,且所述第二汽-水换热器水流入口和第二汽-水换热器水流出口位于所述第二汽-水换热器外壳的同一侧壁并伸出所述第二汽-水换热器外壳;

32、第二汽-水换热器蒸汽通路,其设置于所述第二汽-水换热器外壳与第二汽-水换热器水流管道之间。

33、在本技术的一些实施例中,所述第一汽-水换热器蒸汽出口与所述第二汽-水换热器蒸汽入口之间依次设置有第一压力表和第一温度计。

34、在本技术的一些实施例中,所述第二汽-水换热器的第二汽-水换热器冷凝水出口与所述水处理设备的入口之间依次设置有第二温度计和第一水泵。

35、在本技术的一些实施例中,所述水处理设备的出口与所述蓄水箱的入口之间设置有第二水泵,所述蓄水箱的出口与所述烟气余热锅炉的水流入口之间依次设置有第三温度计、第四水泵和第二压力表。

36、在本技术的一些实施例中,所述蓄水箱的第二出口与所述第二汽-水换热器的所述第二汽-水换热器喷淋管的入口之间设置有第三水泵。

37、另一个方面,本发明提出了一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用方法,该方法包括:

38、回转窑的高温尾部烟气通过耐高温风管与旋风除尘器的入口连接,所述旋风除尘器的出口通过耐高温风管与烟气余热锅炉相连接;

39、所述烟气余热锅炉内置特种气-水换热器,高温尾部烟气经过所述特种气-水换热器后在所述烟气余热锅炉的烟气出口排出,所述特种气-水换热器内低温水经过管壁外高温尾部烟气加热后,形成中高温中高压蒸汽;

40、所述特种气-水换热器内的中高温中高压蒸汽通过蒸汽管道进入调压罐,所述调压罐的出口通过蒸汽管道与真空射流泵的入口连接,并驱动所述真空射流泵运行,所述真空射流泵用于提供真空氛围;

41、所述真空射流泵通过蒸汽管道与第一汽-水换热器蒸汽入口连接,蒸汽流经第一汽-水换热器后,自第一汽-水换热器蒸汽出口排出,第一汽-水换热器的冷水入口连接供暖用低温回水,供暖用低温回水沿第一汽-水换热器水流通道向上与第一汽-水换热器蒸汽管道中的蒸汽进行热交换产生高温软水,高温软水自所述第一汽-水换热器的热水出口排出;

42、第一汽-水换热器蒸汽出口通过蒸汽管道与第二汽-水换热器蒸汽入口连接,蒸汽自第二汽-水换热器蒸汽入口输入,流经第二汽-水换热器蒸汽通路,自第二汽-水换热器泄压阀排出;第二汽-水换热器水流入口连接市政低温水,市政低温水流经第二汽-水换热器水流管道,经加热后自所述第二汽-水换热器水流出口输出,用于厂区生活热水;

43、所述第二汽-水换热器内的壳体底部收集自所述第二汽-水换热器喷淋管的喷淋水和蒸汽液化形成的低温冷凝水,所述第二汽-水换热器的第二汽-水换热器冷凝水出口通过水管连接水处理设备,所述水处理设备软化低温冷凝水得到低温软化冷凝水,低温软化冷凝水经所述第二水泵进入所述蓄水箱;

44、所述第三水泵将所述蓄水箱中的低温软化冷凝水经水管泵送至所述第二汽-水换热器内部喷淋装置,所述第四水泵将所述蓄水箱中的低温软化冷凝水经水管泵送至所述特种气-水换热器,完成循环。

45、与现有技术相比,本发明存在以下有益效果:本发明通过对高温尾部烟气进行梯级利用,先对高温尾部烟气进行除尘,再经过特种气-水换热器产生蒸汽,接着对蒸汽进行调压后,依次驱动真空射流泵、经第一汽-水换热器加热供暖用软水、经第二汽-水换热器加热市政冷水用于厂区生活用热;在蒸汽能量梯级降温降压后,在第二汽-水换热器的市政低温水的冷却和喷淋的作用下,实现了蒸汽的快速冷凝和冷凝水回收利用;再经过软化冷凝水和补水后实现系统用水的循环。


技术特征:

1.一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述调压罐的出口与所述真空射流泵的入口之间依次设置有第三压力表和第四温度计。

3.根据权利要求2所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述烟气余热锅炉包括:

4.根据权利要求2所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述第一汽-水换热器包括:

5.根据权利要求4所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述第二汽-水换热器包括:

6.根据权利要求5所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述第一汽-水换热器蒸汽出口与所述第二汽-水换热器蒸汽入口之间依次设置有第一压力表和第一温度计。

7.根据权利要求6所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述第二汽-水换热器的第二汽-水换热器冷凝水出口与所述水处理设备的入口之间依次设置有第二温度计和第一水泵。

8.根据权利要求7所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述水处理设备的出口与所述蓄水箱的入口之间设置有第二水泵,所述蓄水箱的出口与所述烟气余热锅炉的水流入口之间依次设置有第三温度计、第四水泵和第二压力表。

9.根据权利要求8所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统,其特征在于,所述蓄水箱的第二出口与所述第二汽-水换热器的所述第二汽-水换热器喷淋管的入口之间设置有第三水泵。

10.一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用方法,其特征在于,应用于如权利要求1-9任一项所述的镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统中,包括:


技术总结
本发明涉及炼镁厂回转窑高温尾部烟气节能技术领域,具体涉及一种镁回转窑的高温尾部烟气余热接替利用系统及方法,该系统包括:回转窑;旋风除尘器,与回转窑相连接;烟气余热锅炉,与旋风除尘器相连接;调压罐,与烟气余热锅炉相连接;真空射流泵,与调压罐相连接;第一汽‑水换热器,与真空射流泵相连接;第二汽‑水换热器,与第一汽‑水换热器相连接;水处理设备,与第二汽‑水换热器相连接;蓄水箱,其入口通过水管与水处理设备的出口相连接,其第一出口通过水管与烟气余热锅炉相连接,其第二出口与第二汽‑水换热器相连接。本发明实现了蒸汽热量的梯级利用和水回收,在降低排烟温度的同时,节约大量厂区用能成本。

技术研发人员:刘浪,郇超,陈传奇,蔚保宁,庄登登,屈慧升,刘智振,王若帆,朱梦博,王建友,侯东壮
受保护的技术使用者:西安弗尔绿创矿业科技有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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