[实用新型]一种石墨化炉余热转换装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业余热利用技术领域，特别涉及一种石墨化炉余热转换装置。

背景技术

目前，国内生产石墨电极的石墨化炉多为艾奇逊炉。依靠大电流对碳棒进行高温石墨化，石墨化过程耗能非常巨大，在石墨化过程中石墨化炉内部温度高达2000℃以上。在石墨化过程中由烟囱排出的大量烟气及粉尘温度也高达800-1000℃，高温烟气中蕴含大量热能，使热量损失占到总热量的30％左右，造成极大的能源浪费；同时，高温气体对大气环境造成了严重污染，使气候严重恶化。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种石墨化炉余热转换装置，其能有效利用余热，提高能源利用率，降低大气污染。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种石墨化炉余热转换装置，包括收气装置、换热装置、余热利用装置和废气排放装置，所述换热装置包括石墨化炉上方的烟道，烟道内设置有换热排管，换热排管内装有液态工质；收气装置包括分别设在石墨化炉炉头和炉尾的收气罩，收气罩的排气口与烟道连通；余热利用装置为连接在换热排管出口端的汽轮机发电机组或者锅炉或者其结合；废气排放装置包括烟囱，在烟囱与烟道排气端设有除尘装置，除尘装置下行设有抽风机。

所述收气罩呈漏斗状，大端与炉头和炉尾相连，小端与换热排管相连。

所述换热排管延伸到收气罩内部。

所述换热排管的入口端设有高压泵，高压泵入口连接液压工质容器。

所述换热排管在烟道内沿其轴向、均匀间隔设置。

所述换热排管内的液态工质流动方向与烟道内高温烟气的流动方向相反。

本实用新型利用收气装置将高温烟气收集后经换热装置吸收热量，再由余热利用装置将热量转化为电能或者直接用于加热或者取暖，较少能源损失、浪费，提高能源利用率；废气经废气排放装置除尘后排放，减少大气污染，实现节能减排。收气罩呈漏斗状，便于收集烟气、排放烟气，效率高。换热排管延伸到收气罩内部，增加换热排管长度，延长热交换时间，提高热交换效率。换热排管在烟道内均匀间隔设置和液态工质流动方向与烟道内高温烟气的流动方向相反，有助于充分进行热交换，能提高换热效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的工作原理是：以低沸点液体为工作介质(称为液态工质)，利用工业排放的高温烟气为能源，使液态工质吸热汽化，低沸点工质的蒸汽带动汽轮机发电机组发电，或者加热锅炉以供取暖。

如图1所示的石墨化炉余热转换装置，包括换热装置、收气装置、余热利用装置和废气排放装置。

如图1所示，换热装置包括石墨化炉1上方的烟道2，在烟道2内部沿轴向、等间隔均匀设置有换热排管3，换热排管3内装有液态工质，液态工质由设在换热排管3入口端的高压泵12供给，高压泵12的入口连接在液压工质容器13。液态工质是低沸点液体介质，如异丁烷、正丁烷、丙烷、二氧化碳、氨等。收气装置包括分别设在石墨化炉1的炉头4和炉尾5的收气罩6，收气罩6的排气口7与烟道2连通，其中收气罩6呈漏斗状，漏斗的大端与炉头4和炉尾5相连、小端(即排气口7)与换热排管3相连，为了便于热交换和延长热交换时间，换热排管3通过排气口7延伸到收气罩6内部。余热利用装置是连接在换热排管3出口端的汽轮机发电机组或者锅炉8，通过管道14将高压蒸汽输送至汽轮机发电机组或者锅炉8，也可以是汽轮机发电机组和锅炉的结合，能更有效的提高余热利用率。废气排放装置包括烟囱9，为减少废气中的烟尘，在烟囱9与烟道2排气端设有除尘装置10，为了快速排出废气，在除尘装置10下行设有抽风机11。

图1中箭头所示方向为换热排管3内液态工质流动方向，液态工质流动方向与烟道2内高温烟气的流动方向相反，这样有利于液态工质充分吸收烟气中的余热，提高余热利用率。

本实用新型特别适用于生产石墨电极的石墨化炉，其利用余热通过汽轮机发电机组发出的电能，可以循环利用到石墨电极的生产中，也可向外供给，大大降低生产成本，节约开支，提高企业竞争力。本实用新型也适用于其他工业炉。