电弧炉余热循环系统

475 编辑：中冶有色技术网来源：郑州远东耐火材料有限公司

2024-01-11 11:40:19

权利要求书： 1.一种电弧炉余热循环系统，包括电弧炉(1)，其特征在于：

所述电弧炉(1)的出气口连接有沉降机构(2)，且沉降机构(2)的出气口连接有旋风分离器(3)；

所述旋风分离器(3)的出气口连接有蓄热机构(25)，且蓄热机构(25)的出气口分别连接有用于车间风暖的第一余热换热组件和用于车间水暖的第二余热换热组件；

所述第一余热换热组件的余热出口连接有预热室(8)，且预热室(8)与暖通风机(9)的进风口连接；

所述第二余热换热组件的余热出口连接有暖通水箱(24)；

所述第一余热换热组件和第二余热换热组件的烟气出口均连接有布袋除尘器(14)，且布袋除尘器(14)的出气口连接有烟囱(15)。

2.根据权利要求1所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述沉降机构(2)包括沉降室(201)，沉降室(201)上设置有与电弧炉(1)连接的进气管(203)，沉降室(201)上设置有与旋风分离器(3)连接的出气管(204)。

3.根据权利要求2所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述沉降室(201)的内壁设置有若干个错位且倾斜分布的折流板(202)，所述进气管(203)的开口端延伸至位于底部所述折流板(202)的下方。

4.根据权利要求1所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述蓄热机构(25)包括蓄热室(251)，蓄热室(251)内设有与旋风分离器(3)、第一余热换热组件和第二余热换热组件连接的蓄热通道(252)，蓄热通道(252)的内壁设置有蓄热板(253)。

5.根据权利要求1所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述第一余热换热组件包括第一换热器(6)，第一换热器(6)通过第一烟气进管(4)与蓄热通道(252)连接，第一换热器(6)通过第一烟气出管(12)与布袋除尘器(14)连接，第一换热器(6)通过空气进管(10)与鼓风机(11)连接，第一换热器(6)通过空气出管(7)与预热室(8)连接。

6.根据权利要求1所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述第二余热换热组件包括第二换热器(17)和储水箱(20)，储水箱(20)的出水侧与暖通水箱(24)连接，第二换热器(17)通过第二烟气进管(16)与蓄热通道(252)连接，第二换热器(17)通过第二烟气出管(22)与布袋除尘器(14)连接，第二换热器(17)通过水流进管(18)与储水箱(20)内的循环泵(19)连接，第二换热器(17)通过水流出管(21)与储水箱(20)的进水侧连接。

7.根据权利要求5所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述第一烟气进管(4)上设置有第一流量调节阀(5)，所述第一烟气出管(12)上设置有第一截止阀(13)。

8.根据权利要求6所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述第二烟气进管(16)上设置有第二流量调节阀(26)，所述第二烟气出管(22)上设置有第二截止阀(27)。

9.根据权利要求6所述的一种电弧炉余热循环系统，其特征在于：所述储水箱(20)上设置有温度计(23)。

说明书：一种电弧炉余热循环系统技术领域[0001] 本实用新型涉及电熔砖余热利用技术领域，尤其涉及一种电弧炉余热循环系统。背景技术[0002] 电熔砖是指用纯净的氧化铝粉(Al2O3)与含氧化锆(ZrO2)65％、二氧化硅(SiO2)34％左右的锆英砂在电熔炉熔内化后注入模型内冷却而形成的白色固体，在电熔砖生产加工当中，需要使用电弧炉对原材料进行加热熔炼，而电弧炉在熔炼作业中会产生大量的含尘高温烟气，为了满足排放需求，需要对含尘烟气进行过滤处理，而为了提高热量的利用率，则需要对烟气中的余热进行循环利用。

[0003] 公告号CN211451902U的专利文件公开了《一种电弧炉高温交变烟气余热利用系统》，包括电弧炉，以及换热装置，所述换热装置包括烟气入口、烟气出口、空气入口和空气出口；初步除尘装置，所述初步除尘装置的入风口与电弧炉的出风口相连接，所述初步除尘装置的出风口通过第一管道与烟气入口连接；二次除尘装置，所述二次除尘装置的入风口通过第二管道与烟气出口连接；鼓风机，所述鼓风机通过第三管道与空气入口连接；预热装置，所述空气出口通过第四管道与预热装置的入风口连接，以将所述换热装置的空气引入预热装置中；所述第一管道上设置有温度传感器和气体流量计，所述第三管道设置有流量调节阀，所述流量调节阀用于根据温度传感器和气体流量计的检测信号调节第三管道内空气的流量。[0004] 现有的烟气余热利用系统通常采用烟气单一流通通道的方式，使得烟气内的余热只能够实现一种模式的余热利用效果，无法根据生产车间的实际需求进行水暖和风暖的自由切换操作，降低了烟气余热回收利用的效率。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是提供采用双通道的烟气流动方式，实现风暖和水暖双重利用效果的一种电弧炉余热循环系统。[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电弧炉余热循环系统，包括电弧炉：[0007] 所述电弧炉的出气口连接有沉降机构，且沉降机构的出气口连接有旋风分离器；[0008] 所述旋风分离器的出气口连接有蓄热机构，且蓄热机构的出气口分别连接有用于车间风暖的第一余热换热组件和用于车间水暖的第二余热换热组件；[0009] 所述第一余热换热组件的余热出口连接有预热室，且预热室与暖通风机的进风口连接；[0010] 所述第二余热换热组件的余热出口连接有暖通水箱；[0011] 所述第一余热换热组件和第二余热换热组件的烟气出口均连接有布袋除尘器，且布袋除尘器的出气口连接有烟囱。[0012] 作为上述技术方案的进一步描述：[0013] 所述沉降机构包括沉降室，沉降室上设置有与电弧炉连接的进气管，沉降室上设置有与旋风分离器连接的出气管。[0014] 作为上述技术方案的进一步描述：[0015] 所述沉降室的内壁设置有若干个错位且倾斜分布的折流板，所述进气管的开口端延伸至位于底部所述折流板的下方。[0016] 作为上述技术方案的进一步描述：[0017] 所述蓄热机构包括蓄热室，蓄热室内设有与旋风分离器、第一余热换热组件和第二余热换热组件连接的蓄热通道，蓄热通道的内壁设置有蓄热板。[0018] 作为上述技术方案的进一步描述：[0019] 所述第一余热换热组件包括第一换热器，第一换热器通过第一烟气进管与蓄热通道连接，第一换热器通过第一烟气出管与布袋除尘器连接，第一换热器通过空气进管与鼓风机连接，第一换热器通过空气出管与预热室连接。[0020] 作为上述技术方案的进一步描述：[0021] 所述第二余热换热组件包括第二换热器和储水箱，储水箱的出水侧与暖通水箱连接，第二换热器通过第二烟气进管与蓄热通道连接，第二换热器通过第二烟气出管与布袋除尘器连接，第二换热器通过水流进管与储水箱内的循环泵连接，第二换热器通过水流出管与储水箱的进水侧连接。[0022] 作为上述技术方案的进一步描述：[0023] 所述第一烟气进管上设置有第一流量调节阀，所述第一烟气出管上设置有第一截止阀。[0024] 作为上述技术方案的进一步描述：[0025] 所述第二烟气进管上设置有第二流量调节阀，所述第二烟气出管上设置有第二截止阀。[0026] 作为上述技术方案的进一步描述：[0027] 所述储水箱上设置有温度计。[0028] 在上述技术方案中，本实用新型提供的一种电弧炉余热循环系统，具有以下有益效果：[0029] 该余热循环系统采用两个独立的余热换热组件，可以对电弧炉烟气中的余热进行双重回收处理，使得电弧炉烟气中的余热可以对气体和液体进行加热，从而满足了生产车间内风暖和水暖的使用需求，提高了电弧炉烟气余热的利用效率，实现了余热循环利用的效果。附图说明[0030] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0031] 图1为本实用新型实施例提供的一种电弧炉余热循环系统的结构示意图；[0032] 图2为本实用新型实施例提供的沉降机构的结构示意图；[0033] 图3为本实用新型实施例提供的蓄热机构的结构示意图。[0034] 附图标记说明：[0035] 1、电弧炉；2、沉降机构；201、沉降室；202、折流板；203、进气管；204、出气管；3、旋风分离器；4、第一烟气进管；5、第一流量调节阀；6、第一换热器；7、空气出管；8、预热室；9、暖通风机；10、空气进管；11、风机；12、第一烟气出管；13、第一截止阀；14、布袋除尘器；15、烟囱；16、第二烟气进管；17、第二换热器；18、水流进管；19、循环泵；20、储水箱；21、水流出管；22、第二烟气出管；23、温度计；24、暖通水箱；25、蓄热机构；251、蓄热室；252、蓄热通道；253、蓄热板；26、第二流量调节阀；27、第二截止阀。具体实施方式[0036] 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。[0037] 如图1?图3所示，一种电弧炉余热循环系统，包括电弧炉1：[0038] 电弧炉1的出气口连接有沉降机构2，电弧炉1产生的烟气首先会进入到沉降机构2内，并且在沉降机构2内进行沉降，使得烟气中的大颗粒杂质可以在重力作用下向下沉降，沉降机构2且沉降机构2的出气口连接有旋风分离器3，旋风分离器3用来对烟气中的颗粒混合物进行进一步的分离处理，提高烟气的纯净度；[0039] 旋风分离器3的出气口连接有蓄热机构25，且蓄热机构25的出气口分别连接有用于车间风暖的第一余热换热组件和用于车间水暖的第二余热换热组件；[0040] 第一余热换热组件的余热出口连接有预热室8，且预热室8与暖通风机9的进风口连接，当过滤后的烟气进入第一余热换热组件时，使得烟气内的余热会与空气接触并换热，即可获得高温的气体，使得气体导入预热室8内，首先对预热室8内的生产原料进行初步的预热处理，并且在生产原料初步预热处理后将热量再次导入暖通风机9内，即可使得暖通风机9向生产车间吹入暖风，对车间在寒冷天气下起到升温效果；[0041] 第二余热换热组件的余热出口连接有暖通水箱24，当过滤后的烟气进入第二余热换热组件时，使得烟气内的余热会与水流接触并换热，即可获得高温的水流，使得水流导入暖通水箱24内提供给车间内人员使用，即可余热水暖利用的效果；[0042] 第一余热换热组件和第二余热换热组件的烟气出口均连接有布袋除尘器14，且布袋除尘器14的出气口连接有烟囱15，经过第一余热换热组件和第二余热换热组件换热后的烟气进入布袋除尘器14内被再次除尘过滤，之后将最终过滤后的烟气导入烟囱15并向外排放。[0043] 沉降机构2包括沉降室201，沉降室201上设置有与电弧炉1连接的进气管203，沉降室201上设置有与旋风分离器3连接的出气管204，沉降室201的内壁设置有若干个错位且倾斜分布的折流板202，进气管203的开口端延伸至位于底部折流板202的下方，电弧炉1内导出的高温烟气会通过进气管203导入沉降室201的底部，此时烟气会向上流动，并且在倾斜错位的折流板202的引导下，延长烟气的流动路径以及与折流板202的接触面积，使得烟气中的大颗粒杂质被沉降下去，而沉降后的烟气则通过出气管204向外导出。[0044] 蓄热机构25包括蓄热室251，蓄热室251内设有与旋风分离器3、第一余热换热组件和第二余热换热组件连接的蓄热通道252，蓄热通道252的内壁设置有蓄热板253，蓄热板253采用蓄热材料制成，旋风分离后的烟气进入蓄热室251内，并沿着蓄热通道252流动，当进入蓄热通道252的烟气的温度较高时，烟气中的热量会与蓄热板253接触并使其升温，达到蓄热的效果，当进入蓄热通道252的烟气的温度较低时，蓄热板253内的热量会向外释放对烟气加热使其升温，达到放热的效果，确保流经蓄热室251的烟气温度波动范围不会太大。

[0045] 第一余热换热组件包括第一换热器6，第一换热器6通过第一烟气进管4与蓄热通道252连接，第一换热器6通过第一烟气出管12与布袋除尘器14连接，第一换热器6通过空气进管10与鼓风机11连接，第一换热器6通过空气出管7与预热室8连接，第一烟气进管4上设置有第一流量调节阀5，第一烟气出管12上设置有第一截止阀13，开启第一流量调节阀5和第一截止阀13，使得高温烟气通过第一烟气进管4进入第一换热器6内，此时鼓风机11启动抽取外接的空气进入第一换热器6内，使得烟气内的余热与空气接触并换热，即可获得高温空气，并使得高温空气通过空气出管7进入预热室8内，对生产原料进行预热处理，并且在生产原料初步预热处理后将热空气再次导入暖通风机9内，即可使得暖通风机9向生产车间吹入暖风，对车间在寒冷天气下起到升温效果。[0046] 第二余热换热组件包括第二换热器17和储水箱20，储水箱20的出水侧与暖通水箱24连接，第二换热器17通过第二烟气进管16与蓄热通道252连接，第二换热器17通过第二烟气出管22与布袋除尘器14连接，第二换热器17通过水流进管18与储水箱20内的循环泵19连接，第二换热器17通过水流出管21与储水箱20的进水侧连接，第二烟气进管16上设置有第二流量调节阀26，第二烟气出管22上设置有第二截止阀27，储水箱20上设置有温度计23，开启第二流量调节阀26和第二截止阀27，使得高温烟气通过第二烟气进管16进入第二换热器17内，此时循环泵19启动抽取储水箱20内的水流通过水流进管18导入第二换热器17内进行换热处理，换热后升温的水流通过水流出管21再次流入储水箱20内，即可实现水流加热循环流动效果，根据温度计23的温度检测结果来判定储水箱20内水流的温度高低，进而控制循环泵19的开闭状态，而储水箱20内水流温度达到所需温度时，即可进入暖通水箱24内提供给车间内人员使用，实现余热水暖利用的效果。

[0047] 工作原理：电弧炉1工作产生的高温烟气进入到沉降机构2内进行大颗粒杂质的沉降处理，然后进入旋风分离器3内，对小颗粒杂质起到旋风分离的操作，获得高温且相对纯净的烟气，并使得烟气在第一流量调节阀5和第二流量调节阀26的控制下，分别或同时进入第一换热器6和第二换热器17内，此时鼓风机11向第一换热器6内导入低温空气，使得低温空气与高温烟气接触后换热，并获得高温空气，使得高温空气进入预热室8内对生产原料进行预热，预热后的高温空气最终流入暖通风机9内，对生产车间提供暖风，而循环泵19会向第二换热器17内导入低温水流，使得低温水流与高温烟气接触并换热，即可对储水箱20内的水流进行循环换热处理，并获得高温水流，使得高温水流通过暖通水箱24向外流出，给生产车间提供暖水使用，而被余热利用后的烟气进入布袋除尘器14内进行最终除尘处理，最后将除尘后的烟气通过烟囱15向外排出。