[实用新型]马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种窑炉余热利用系统，特别涉及一种陶瓷窑炉余热发电系统。

背景技术

面对日益严峻的环境问题和能源危机，全世界都在大力提倡节能减排。尤其是对于耗能和污染都较严重的工业窑炉相关产业而言，如何进行节能减排改造，已经成为本领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。

以马赛克陶瓷窑炉为例，其烟气出口处的烟气温度通常会达到360摄氏度左右。如果将这些高温烟气直接排放到环境中，不但会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏。

如中国专利201120245985.6号公开的一种节能马赛克窑炉，其窑炉炉膛上部安装纤维保温棉；窑炉炉膛尾部两侧设置风道，风道由冷板构成，冷板上开有出风孔，其中一侧风道尾端上部安装有风机；窑炉炉膛底部安装有传送辊棒，传送辊棒安装在下方支架上；当开启风机后，冷风进入风道，从冷板上的出风孔均匀出风，达到产品冷却降温的效果。然而，该节能马赛克窑炉未揭示或建议如何回收利用窑炉烟气余热，也未揭示或建议如何回收利用冷却风的余热。

又如中国专利申请201210217244.6号公开的一种陶瓷窑炉节能改造系统，其炉体的炉膛内依次分为预热带、烧结带和冷却带，烧结带上设置有若干烧嘴；预热带与发电装置连接，引用预热带内高温空气进行发电；发电装置排放烟气导入预热带的炉膛内。然而，该陶瓷窑炉节能改造系统未清楚揭示如何充分利用炉膛内高温烟气发电，也未揭示或建议利用烟气助燃。

因此，提供一种能够充分利用烟气余热和冷却风余热的马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统成为业内急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统，其能够充分回收利用高温烟气和冷却风的余热，并能够利用烟气助燃提高燃烧效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统，包括：炉体，炉体的两端分别设有进料口和出料口，炉体内部包括邻近出料口的冷却区、邻近进料口的烟气回收区、以及位于冷却区与烟气回收区之间的烧结区；以及至少五个混合烧嘴，至少五个混合烧嘴间隔设置在炉体的一侧炉壁上，用于将燃料、助燃空气、助燃烟气混合后喷射到烧结区内燃烧放热。其中，炉体在烟气回收区处的侧壁上连接有烟气总管用于回收高温烟气，烟气总管上连接有第一烟气管路和第二烟气管路，第一烟气管路将部分烟气回流至至少五个混合烧嘴用于助燃，第二烟气管路将剩余烟气排出至烟囱。并且，马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统进一步在第二烟气管路中设置余热锅炉，高温烟气流经余热锅炉将水加热成高温蒸汽经由管线输送至汽轮发电机发电。

其中，余热锅炉可以为本领域常见的用于产生蒸汽的锅炉，比如热管式锅炉，其包括外壳、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和水汽流路的中隔板、以及穿设在中隔板中的若干热管，其中，若干热管的蒸发端延伸于烟气流路中，若干热管的冷凝端延伸于水汽流路中，流经热管式锅炉的水汽流路的水与流经热管式锅炉的烟气流路的烟气换热后变成高温水蒸汽。其中，热管内的工质可以为萘。

可选择地，余热锅炉可以采用水火管式锅炉，即，高温烟气从烟气入口进入锅炉内将其中的盘管里流动的水加热成蒸汽后从烟气出口排出。

其中，汽轮发电机可以是通用的汽轮机驱动的发电机，由余热锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽可以经水泵送回余热锅炉循环使用。

优选地，马赛克陶瓷窑炉余热发电综合利用系统进一步在第二烟气管路中于余热锅炉与烟囱之间设有第一换热器，余热锅炉包括高温烟气入口和中温烟气出口，第一换热器包括中温烟气入口、低温烟气出口、冷水入口以及热水出口，来自炉体的高温烟气由高温烟气入口进入余热锅炉换热后从中温烟气出口流出，烟气再经由中温烟气入口进入第一换热器进一步换热后从低温烟气出口流出至烟囱。

可选择地，第一换热器可以包括换热室、形成于换热室一侧的中温烟气室、形成于换热室另一侧的低温烟气室，中温烟气入口形成于中温烟气室的端壁上，低温烟气出口形成于低温烟气室的端壁上，冷水入口形成于换热室靠近低温烟气室一端的侧壁上，热水出口形成于换热室靠近中温烟气室一端的侧壁上。

可选择地，换热室可以包括若干个平行布置的波纹管，烟气从中温烟气室分经波纹管内部流入低温烟气室，水在波纹管的外部与流经波纹管的烟气换热。其中，换热室内可以设置至少三个波纹管，比如五个或五个以上。

可选择地，可以进一步设有第一螺杆发电机，来自第一换热器的热水出口的热水经由管线输送至第一螺杆发电机发电后回流至第一换热器的冷水入口。