一种高温电石的热能回收利用系统技术方案

本发明专利技术属于节能减排技术领域，具体涉及一种高温电石的热能回收利用系统，包括热能回收窑、强制换热系统和工质换热系统；所述热能回收窑内设置有通道状的窑腔；窑腔的两端分别设置有进窑口门和出窑口门；所述工质换热系统包括吸热排管、工质换热器和工质加压器；所述强制换热系统包括鼓风换热器、冷风管、射流喷嘴以及压力气源或鼓风风机，压力气源连接有相应的控制阀，一方面，把空气流射向电石和电石锅，使得两者强制换热，利用空气流强制流动，加快电石锅中热能的散发；另一方面，利用吸热排管对高温电石进行热能回收，提高了电石的生产速度，而且能够对高温电石的热能进行回收利用，实现节能降耗；工质换热器或鼓风换热器的回收的热能能够被用于生产水蒸汽或热风，或者被用于干燥湿物料。于干燥湿物料。于干燥湿物料。

【技术实现步骤摘要】
一种高温电石的热能回收利用系统


[0001]本专利技术属于节能减排
，具体涉及一种高温电石的热能回收利用系统。

技术介绍

[0002]电石的主要成分的主要成分是碳化钙，是一种白色的晶体，同时也是有机合成化学工业的基本原料，电石的工业品为灰黑色块状物，具有导电特性，并且电石的纯度越高、导电性越好。遇水立即发生激烈反应，生成乙炔，并放出热能，因此电石的环境往往存储在干燥的环境中。
[0003]工业上一般使用电炉熔炼法生产电石，将焦炭与氧化钙置于电炉中熔炼，生成碳化钙，电石生产出炉后的出炉温度高达1800℃～2200℃，然后降到常温，然后经由破碎机破碎至一定粒度的电石小块，用作生产乙炔气的原料。高温电石的大量余热未经利用直接散失到自然环境中，不仅造成大量热能的流失，而且恶化了生产车间的作业环境。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术现有电石生产技术中存在的高温电石热能浪费的上述问题，本方案提供了一种高温电石的热能回收利用系统。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]包括热能回收窑、强制换热系统和工质换热系统；
[0007]所述热能回收窑内设置有通道状的窑腔；窑腔的两端分别设置有进窑口门和出窑口门；
[0008]所述工质换热系统包括吸热排管、工质换热器和工质加压器；在窑腔的顶壁和侧壁上布置有若干吸热排管，吸热排管的一端与工质换热器连通并用于向工质换热器送入吸热后的吸热工质；该工质换热器通过工质加压器连接至所述吸热排管的另一端，并用于将放热后的吸热工质送回至吸热排管；所述工质换热器可以是热管换热器中的一种，且当工质换热器为热管换热器时则省去工质加压器，在吸热排管出口与工质换热器入口之间连接的管道为上升管道，在吸热排管入口与工质换热器出口之间连接的管道为下降管道；吸热排管可以是蒸发器，工质换热器可以是冷凝器；
[0009]所述强制换热系统包括鼓风换热器、冷风管、射流喷嘴以及压力气源或鼓风风机，压力气源连接有相应的控制阀，在窑腔的顶壁、侧壁和地面上布置有若干冷风管，在每个冷风管上均连接有射流喷嘴，所述射流喷嘴指向窑腔内放置的电石锅、电石转运车和电石；进窑口门或出窑口门处设置有连通窑腔和鼓风换热器的管道，该鼓风换热器与鼓风风机连通，鼓风风机的出口与冷风管连通，使气体在窑腔与鼓风换热器之间流动；所述气体包括空气、炉窑气和二氧化碳中的一种或多种。
[0010]利用以上结构在对高温电石热能回收过程中，直接将高温电石装入到电石锅中，然后转运至热能回收窑中，将热能回收窑内的射流喷嘴能够喷出空气并强制电石锅侧面和电石表面的空气加速流动，空气中的热能一方面在拱形通道状的窑腔内部快速流动至鼓风
换热器处进行换热和热能回收，另一方面，吸热排管能够吸收高温电石辐射的热能和窑腔内的被加热的空气的热能，而工质换热系统的吸热工质加热升温后，能够将热能循环至工质换热器处，工质换热器处的吸热工质发生换热，使吸热工质冷却，而冷却后的吸热工质循环回吸热排管中重新吸收高温电石的热辐射。此外，热能回收窑内属于相对封闭的空间，并且其内部会残留大量的热能，位于鼓风风机前侧的空气可以是干燥后的空气，提高合格品率。
[0011]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：所述鼓风风机采用叶片式风机或容积式风机，包括离心风机、轴流风机、混流通风机、螺杆风机或磁悬浮风机；所述工质换热系统所用的射流喷嘴为渐缩式喷嘴、缩放式喷嘴、缝隙式喷嘴、鸭嘴式喷嘴和螺旋式喷嘴中的一种或者多种；所述工质加压器是叶片式或容积式流体机械泵或风机。
[0012]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：热能回收窑中的吸热排管包括一段或者多段，多段的吸热排管之间为并联关系，窑腔内设置有电石锅放置位以放置装盛高温电石的电石锅。热能回收窑中的吸热排管包括一段或者多段，多段的吸热排管之间为并联或者串该吸热排管可以沿热能回收窑的长度方向分布为多段，此时每个电石锅都能够由对应区域处设置的吸热排管进行热能回收，从而提高热能回收速度，而采用一段布置的方式，也能够方便于吸热排管的安装和布置。
[0013]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：工质换热系统所用的吸热工质包括空气，双原子流体，多原子流体，炉窑烟气，二氧化碳，烷、烯、炔烃类，烃类同分异构体、衍生物及化合物，卤代物如戌烷、庚烷、二氯甲烷、四氯乙烯、五氟丙烷，苯类、醇类、酮类、酯类、羧类、胺类、萘类及化合物，导热油，钾，钠，钠钾合金，有机朗肯循环工质，热管换热工质，灭火剂和制冷剂中一种或者多种混合。吸热工质使用空气、炉窑烟气等廉价工质时，能够降低本方案中的热能回收装置的制造和维护成本，另外，当使用其他成本较高的材料时，则采用循环式的设计，实现吸热工质的循环换热。
[0014]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：所述热能回收窑为一段式结构或者可分离拼接的多段结构；热能回收窑的窑壁上设置有保温隔热层。热能回收窑可以是作为一段式的结构，从而利用泥土和泥砖等常见材料就能建造一个热能回收窑，降低设备的制造难度，此外，热能回收窑可以设置有多段，并由电石车轨道进行串联，从而根据高温电石的散热速度和快慢的特点，电石转运车转移至不同的热能回收窑中。
[0015]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：所述鼓风风机的进风侧设置有除尘器，该除尘器采用重力除尘器、旋风除尘器、布袋除尘器或电除尘除尘器。在鼓风风机的前侧可以设置除尘器对强制换热系统中循环的空气进行净化除尘，从而降低射流喷嘴被循环的粉尘和颗粒物堵塞的概率。
[0016]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：所述工质换热系统所用的射流喷嘴为渐缩式喷嘴、缩放式喷嘴、缝隙式喷嘴、鸭嘴式喷嘴和螺旋式喷嘴中的一种或者多种；所述工质换热器和鼓风换热器为管壳式换热器、翅片管壳式换热器、螺纹管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器和热管换热器中的一种或者两种组合。
[0017]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：在窑腔
的地面上铺设有电石车轨道，且该电石车轨道延伸至热能回收窑外；在电石车轨道上设置有与电石车轨道配合的电石转运车，电石转运车能够沿所述电石车轨道进出所述窑腔，电石转运车可运输用于容纳高温电石的电石锅。窑腔被设置为一字形的通道结构，从而能够利用电石车轨道将电石锅送入或者移出窑腔，从而方便于生产，提高生产效率。
[0018]作为本方案中所述的高温电石的热能回收利用系统的备选结构补充设计：所述热能回收利用系统还包括控制装置，控制装置与鼓风风机及工质加压器电性连接，所述控制装置可以是手动控制启停的控制开关或者是自动控制器，该自动控制器为继电器、PLC或集成电路，自动控制器连接有操作面板和检测部件，该操作面板包括有按键、旋钮、键盘或触摸屏；监测部件为摄像头、温度传感器或烟尘监测传感器。
[0019]一种高温电石的热能回收利用方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温电石的热能回收利用系统，其特征在于：包括热能回收窑(4)、强制换热系统和工质换热系统；所述热能回收窑(4)内设置有通道状的窑腔；窑腔的两端分别设置有进窑口门(5)和出窑口门(6)；所述工质换热系统包括吸热排管(7)、工质换热器(8)和工质加压器(9)；在窑腔的顶壁和侧壁上布置有若干吸热排管(7)，吸热排管(7)的一端与工质换热器(8)连通并用于向工质换热器(8)送入吸热后的吸热工质；该工质换热器(8)通过工质加压器(9)连接至所述吸热排管(7)的另一端，并用于将放热后的吸热工质送回至吸热排管(7)；所述工质换热器(8)可以是热管换热器中的一种，且当工质换热器(8)为热管换热器时则省去工质加压器，在吸热排管(7)出口与工质换热器(8)入口之间连接的管道为上升管道，在吸热排管(7)入口与工质换热器(8)出口之间连接的管道为下降管道；吸热排管可以是蒸发器，工质换热器可以是冷凝器；所述强制换热系统包括鼓风换热器(10)、冷风管、射流喷嘴(12)以及压力气源或鼓风风机(11)，压力气源连接有相应的控制阀，在窑腔的顶壁、侧壁和地面上布置有若干冷风管，在每个冷风管上均连接有射流喷嘴(12)，所述射流喷嘴(12)指向窑腔内放置的电石锅(3)、电石转运车(1)和电石；进窑口门(5)或出窑口门(6)处设置有连通窑腔和鼓风换热器(10)的管道，该鼓风换热器(10)与鼓风风机(11)连通，鼓风风机(11)的出口与冷风管连通，使气体在窑腔与鼓风换热器(10)之间流动；所述气体包括空气、炉窑气和二氧化碳中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的高温电石的热能回收利用系统，其特征在于：所述鼓风风机(11)采用叶片式风机或容积式风机，包括离心风机、轴流风机、混流通风机、螺杆风机或磁悬浮风机；所述工质换热系统所用的射流喷嘴(12)为渐缩式喷嘴、缩放式喷嘴、缝隙式喷嘴、鸭嘴式喷嘴和螺旋式喷嘴中的一种或者多种；所述工质加压器是叶片式或容积式流体机械泵或风机。3.根据权利要求1所述的高温电石的热能回收利用系统，其特征在于：热能回收窑(4)中的吸热排管(7)包括一段或者多段，多段的吸热排管(7)之间为并联关系，窑腔内设置有电石锅放置位以放置装...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳光明，王润中，
申请(专利权)人：北京天蓝华兴能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：