[发明专利]一种氧化铝焙烧窑烟气旋流冷凝式换热装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及炉窑烟气余热利用工艺设备技术领域，特别是涉及氧化铝焙 烧窑烟气换热装置及方法。

背景技术：

在现有技术中，氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程的最后一道工序，该工 序主要是将含有6％左右的附着水及35％晶格水的氢氧化铝通过焙烧炉在约 1200℃的温度下进行脱水而形成氧化铝，在该生产过程中要通过煤气或者天 然气进行燃烧升温，完成对氢氧化铝的脱水，在脱水过程中会产生大量的水 烟气，水烟气温度基本在150℃～170℃之间，烟气含水量约在40％～ 50％左右。该水份以水蒸气形式存在于烟气中，含有大量的汽化潜热。如此 大量的含湿含热烟气带走了较多的热量和水份，造成氧化铝焙烧窑系统能量 的损失，使得氧化铝生产成本高、能耗高。如果能回收该尾气中的热能和水， 可以最大限度降低氧化铝生产的综合能耗，降低了氧化铝的生产成本，也最 大限度实现了氧化铝生产的节能减排。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能回收氧化铝焙烧 过程产生的大量气化潜热、最大限度降低氧化铝生产的综合能耗，降低氧化 铝的生产成本、实现节能减排的氧化铝焙烧窑烟气换热装置及方法。

本发明的技术解决方案是：提供一种氧化铝焙烧窑烟气旋流冷凝式换热 装置，包括风机、喷雾器、烟囱、收雾器、回水池、溢流管、收尘器、热水 泵、冷水泵；其特征是：还包括螺旋导流板、风管、用户；风机安装在风管 的入口处；风管的出口斜向安装在冷凝换热塔的下部；冷凝换热塔顶部与烟 囱衔接；冷凝换热塔上部安装有收雾器，收雾器下方安装有喷雾器，喷雾器 的下方安装有螺旋导流板；冷凝换热塔下部安装有回水池；回水池外部安装 有热水管和溢流管；回水池外部的热水管连通收渣器和热水泵后连接用户， 用户使用后的冷水通过冷却水管和冷水泵与冷凝换热塔上部安装的喷雾器 连通。其装置特征还在于：与风管连通的风机为变频风机；风管倾斜向上布 置在冷凝换热塔的下部；风管本体与冷凝换热塔塔体相切连接；螺旋导流板 设置在冷凝换热塔筒体内边缘，螺旋导流板的螺旋是由低到高向上设置的， 风管进风口与塔体内弧板相切；喷雾器设置有两排，每排喷淋管都设置有单 独可调节的阀门；冷凝换热塔顶部设置的收雾器为W形除雾器；冷凝换热 塔下部设置的螺旋导流板有3层。提供一种氧化铝焙烧窑烟气旋流冷凝式换 热方法，其特征是：来自氧化铝焙烧窑的150-170℃热湿烟气A通过风机、 风管进入冷凝换热塔的下部，热湿烟气A经过螺旋导流板后向上运行，在经 受了喷雾器冷却喷雾水的喷淋并在冷凝换热塔中直接与冷却喷雾水进行对 流热交换后，冷却水D从50℃被加热至80℃后与烟气中的冷凝水汇合后进 入回水池中，加热至80℃的热水C经收渣器净化后通过热水泵被送往用户使 用，从用户使用后返回的冷却水通过冷水泵从冷凝换热塔的上部进入冷凝换 热塔后与来自氧化铝焙烧窑的150-170℃湿热烟气进行热交换后再返回回水 池进入下一个循环；换热后的烟气经喷雾器、收雾器处理温度降至61℃左右 后从冷凝换热塔顶部进入烟囱再向大气排放；其方法特征还在于：用户包括 利用热水洗涤生产流程中产生的赤泥和平盘的氧化铝生产用户、采暖或使用 热水的周边用户、ORC余热发电用户；湿热烟气A通过变频风机在风管中 倾斜向上旋流鼓入冷凝换热塔的下部。