一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111829358A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010841589.3(22)申请日2020.08.20(71)申请人辽宁圣世资源环境科技有限公司地址110027辽宁省沈阳市铁西区经济技术开发区四号街20号(72)发明人董辉王德喜张继宇(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115代理人宋铁军(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法(57)摘要本发明属于冶金固废余热利用领域，特别涉及一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法。余热利用系统包括蓄热式热风炉、原料加热器、射流管、烟囱、换向阀、空气预热器；预热硝酸镁原料的方法包括蓄热室热风炉产生的高温烟气通过换向阀与原料加热器相连；进入到原料加热器的高温烟气分两条路径；预热助燃空气的方法包括蓄热式热风炉产生的高温烟气通过换向阀与空气预热器相连，高温烟气与空气预热器的高温烟气入口相连接，助燃空气通入到蓄热式热风炉中用于燃料的燃烧。本发明解决了现有技术中存在的排烟温度高、需要外加热源或者是热量优化不完善的技术问题。提高了热风炉的热效率，节省燃料，对热量进行了优化与完善。CN111829358ACN111829358A权利要求书1/2页1.一种烟气余热利用系统，其特征在于：蓄热式热风炉(1)通过换向阀(5)的一端出口与原料加热器(2)连接，原料加热器(2)与射流管(3)、烟囱(4)依次连通；换向阀(5)的另一端出口与空气预热器(6)连接；空气预热器(6)的烟气出口与射流管(3)连通；原料加热器(2)的内循环和外循环进口和出口分别连接换向阀(5)和射流管(3)。2.根据权利要求1所述的一种烟气余热利用系统，其特征在于：原料加热器(2)的外循环设有外夹套(2-5)，螺旋状的外夹套(2-5)在罐体轴向方向垂直焊接在原料储存罐外壁上，外夹套(2-5)中的高温烟气由下面通入，由上面排出；外夹套(2-5)外面加设保温结构；原料加热器(2)的内循环设有内夹套(2-6)，螺旋状的内夹套(2-6)与罐体的轴向方向平行布置；内夹套(2-6)的高温烟气由上方通入，下方排出；原料储存罐是中空的圆柱形罐体；中空的圆柱形罐体上端开设原料入口(11)和原料出口(12)，罐体内部设有搅拌桨(2-7)；搅拌桨(2-7)与外部设置的电机连接；原料出口(12)与原料运输泵连接；原料储存罐的原料入口(11)通入原料硝酸镁入口(2-3)，原料储存罐的原料出口(12)连接熔融态的硝酸镁出口管道(2-4)。3.根据权利要求1所述的一种烟气余热利用系统，其特征在于：射流管(3)是先收缩后扩散的管道，射流管(3)是由入口收缩段(3-1)、喉部(3-2)、出口扩散段(3-3)组成，喉部(3-2)中心轴线正上方垂直焊接有喷淋管束(3-4)，喉部(3-2)的中心轴线垂直正下方焊接有排污阀，射流管(3)水平方向为烟气入口(3-5)，射流管(3)竖直方向设有用于通入烟气脱硝的氨气口(3-6)。4.根据权利要求3所述的一种烟气余热利用系统，其特征在于：射流管(3)的入口收缩段(3-1)为锥形管，锥角为21±2°，锥状的出口扩散段(3-3)的锥角8-15°，喉部(3-2)的直径为入口收缩段(3-1)最大管径处的0.3～0.75倍，入口收缩段(3-1)的长度为入口收缩段(3-1)最大管径处的1～1.5倍，出口扩散段(3-3)的长度为入口收缩段(3-1)长度1.5倍，氨气口(3-6)的直径为入口收缩段(3-1)最大管径处1/3～1/4。5.一种烟气余热预热硝酸镁原料的方法，其特征在于：蓄热室热风炉(1)产生的高温烟气通过换向阀(5)与原料加热器(2)相连；通过换向阀(5)进入到原料加热器(2)的高温烟气分两条路径：第一条路径，高温烟气通过高温烟气支管道(7-1)送入原料加热器(2)的外夹套(2-5)的外管道高温烟气入口(2-1)，经过焊接在原料储存罐的罐体外壁的螺旋管束中流动；第二条路径，高温烟气通过布置在原料加热器(2)内的内夹套(2-6)的换热管束与第一路径的烟气流动方向相反；高温烟气通过高温烟气支管道(7-1)与内夹套(2-6)的内管道高温烟气入口(2-2)连通，高温烟气通过内夹套(2-6)、外夹套(2-5)与原料储存罐中的硝酸镁原料换热，原料储存罐中搅拌桨(2-7)用于进一步均匀硝酸镁的换热，进而得到熔融态硝酸镁。6.根据权利要求5所述的烟气余热预热硝酸镁原料的方法，其特征在于：高温烟气是由天然气燃烧后产生，产生的高温烟气为400-500℃；蓄热式热风炉(1)产生的高温烟气将原料加热器(2)的硝酸镁加热至130-15