[实用新型]基于炭素厂煅烧炉煅后焦外贴热管换热的分布式余热锅炉

说明书

技术领域

本实用新型属于余热锅炉和工业余热回收利用领域，特别涉及一种基于炭素厂煅烧炉煅后焦外贴热管换热的分布式余热锅炉。

背景技术

炭素厂作为高耗能、高污染、高排放的工业部门，在为电解铝提供阳极产品的同时，也存在大量各类余热被白白浪费掉的“三高”问题，其中煅烧炉为将石油焦进行煅烧除去硫、挥发分等组分，成为煅后焦这一半成品，是经过进一步焙烧制成炭素的主要原料之一。煅后焦在煅烧炉中的温度达到1200℃左右，通过出料口处的水套式换热器结构进行冷却降温，最终温度降低到约100～200℃后送出，可大幅降低煅后焦被氧化的可能性，保证煅后焦质量符合下游生产工序的要求。其中煅后焦在水套式换热器内由冷却循环水冷却到所需温度，而冷却循环水由冷却塔等降温后循环使用。

传统的用于冷却煅后焦的水套式换热器的结构如图1所示，该水套式换热器可分为高温段和低温段两部分，其中低温段水套式换热器7由低温段内侧水冷壁5与低温段外壳壁8相互连接围成，该低温段水套式换热器7的下部与冷却循环水回水B相连，冷却循环水回水B经由低温段冷却水进水管11进入换热器，通过低温段内侧水冷壁9被夹套式结构围成的内腔中的高温煅后焦2加热。低温段水套式换热器7的上部则通过连通管6与高温段水套式换热器3a的下部循环水进口相连，必要时还可在高温段水套式换热器3a的下部设置高温段冷却水进水管11a以提高高温段循环水流量，上述冷却水则通过高温段内侧水冷壁5被夹套式结构围成的内腔中的高温煅后焦2加热，进而从上部冷却水出口送出，冷却水出水D则送往下游冷却塔进行冷却，冷却水回水B及C则返回低温段水套式换热器7和高温段水套式换热器3a继续冷却煅后焦。

但是，传统的水套式冷却方式实际存在的问题是，大量低品位余热被从冷却塔白白排掉了而未加以回收利用，虽然在某些炭素厂内采用该余热承担厂区内供暖、供生活热水等回收部分余热，但是考虑到厂区内采暖面积及热负荷有限、生活热水所需加热量更小，因此绝大多数热能仍被白白排放掉，而且耗费大量水资源及循环电力等。因此，传统的单纯冷却方式已不符合节能节资、循环利用的社会可持续发展要求。

因此，有必要探寻全新的煅后焦出料段冷却方式和余热回收综合利用的设计方案及其结构，以达到充分利用余热资源、提高节能环保效益的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于炭素厂煅烧炉煅后焦外贴热管换热的分布式余热锅炉，创造性地将煅后焦蕴含的大量余热转化为蒸汽这一高品位、可利用的高品位能源形式。

本实用新型的具体描述是：基于炭素厂煅烧炉煅后焦外贴热管换热的分布式余热锅炉，其特征在于，所述的分布式余热锅炉由多个煅后焦出料段外部贴附式热管余热回收制蒸汽装置通过锅筒连接而成，其中每个煅后焦出料段外部贴附式热管余热回收制蒸汽装置由一组或多组高温型热管组成，外绕贴附于在连接于煅烧炉1下部出料口的高温煅后焦2的出料管的外部，由外部贴附式热管管束23、第一联箱19和/或第二联箱20、热管冷却端22、制蒸汽的锅筒21和连接管路组成，外部贴附式热管管束23的管内为相变工质，其中第一联箱19和/或第二联箱20的下部进口与回液管18相连，回液管18内的液态工质通过外部贴附式热管管束23的管壁和内侧水冷壁5与缓慢下行的高温煅后焦2换热后，变为高温气态工质并从第一联箱19的上部蒸汽出口送出，并通过供气管14与设置于制蒸汽的锅筒21处的热管冷却端22相连，锅筒21下部给水口与凝结循环水回水H相连，上部出汽口送出蒸汽供汽G。

该装置还包括在所述的煅后焦内埋取热式余热回收制蒸汽装置的下部连接一个低温段水套式换热器7，其中，由低温段内侧水冷壁9与低温段外壳壁8相互连接围成低温段水套式换热器7，该低温段水套式换热器7的下部与冷却循环水回水B相连，冷却循环水回水B通过低温段内侧水冷壁9被低温段水套式换热器7围成的内腔中的高温煅后焦2加热，低温段水套式换热器7的上部则与低温段冷却水出水管12相连。

所述的外部贴附式热管管束23的横截面采用圆形、椭圆形或扁管式结构。

所述的联箱24的横截面采用圆形结构。

所述的热管冷却端22采用内部换热管束方式。

所述的热管冷却端22所采用的内部换热管束的横截面采用圆形或椭圆形结构。

所述的热管冷却端22采用外部贴附方式。

所述的热管冷却端22所采用的外部贴附方式的换热管横截面采用圆形、椭圆形或扁管式结构。

本实用新型的特点及有益效果：