一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统的制作方法

1.本实用新型属于余热回收利用技术领域，具体涉及一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统。


背景技术：

2.电石厂设置的每台标准电石炉每小时产生约3700nm3高温烟气，烟气通过自然冷却后排空。在此循环过程中电石炉窑烟气的余热资源被浪费无法很好的利用。而企业也在持续消耗能源及设备生产工业蒸汽等。因此，如何对高温烟气排放过程中耗散的热量回收并加以利用，从而实现企业节能、减排、降本的目标，具有重要意义。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，可有效解决上述问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，包括电石炉窑(1)和全热高效蒸汽机组(2)；所述全热高效蒸汽机组(2)包括热管蒸发器(3)、热管冷凝器(4)、热管式蒸汽发生器(5)、热管(6)、烟箱(13)和中间隔板箱(14)；
6.所述热管式蒸汽发生器(5)和所述烟箱(13)上下相对设置，所述热管式蒸汽发生器(5)和所述烟箱(13)之间安装所述中间隔板箱(14)；所述热管式蒸汽发生器(5)的内部安装所述热管冷凝器(4)；所述烟箱(13)的内部安装所述热管蒸发器(3)；所述热管(6)的吸热端位于所述烟箱(13)的内部，所述热管(6)的放热端位于所述热管式蒸汽发生器(5)的内部，所述热管(6)的中间段穿过所述中间隔板箱(14)；
7.所述烟箱(13)的高温烟气进气口与所述电石炉窑(1)的排烟气口连通；所述烟箱(13)配置低温烟气排气口。
8.优选的，所述热管(6)为盘管管束或蛇形管管束。
9.优选的，所述热管式蒸汽发生器(5)配置三个输出管路，第一个输出管路与热用户的供热端连通；第二个输出管路安装泄压阀(11)；第三个输出管路与蒸汽发电机组的进蒸汽口连通。
10.优选的，所述第三个输出管路安装热管式蒸汽发生器出口阀门(12)。
11.优选的，所述热管式蒸汽发生器(5)连通进水管路；按水流方向，所述进水管路中依次安装驱动进水水泵进口阀门(8)、驱动进水水泵(7)和驱动进水水泵出口阀门(9)。
12.优选的，还包括旁通阀(10)；所述旁通阀(10)的两端，分别与所述驱动进水水泵进口阀门(8)和所述驱动进水水泵出口阀门(9)连接。
13.本实用新型提供的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统具有以下优点：
14.将高温烟气中的热量回收进行梯级利用，既能用高温高压过热蒸汽发电，又能为用能企业提供过热蒸汽，提高经济效益。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统的结构示意图。
16.其中：
17.图中：1电石炉窑，2全热高效蒸汽机组，3热管蒸发器，4热管冷凝器，5热管式蒸汽发生器，6热管，7驱动进水水泵，8驱动进水水泵进口阀门，9驱动进水水泵出口阀门，10旁通阀，11泄压阀，12热管式蒸汽发生器出口阀门。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.为减少高温烟气自然排放带来的余热资源浪费及用能企业能耗高的问题，本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，在高温烟气排放过程中将耗散的热量进行回收，经转换后用于加热蒸汽用于发电，或作为生产用气或补充到锅炉、窑炉内循环使用，实现企业节能、减排、降本的目标。因此，本实用新型提出的高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，将高温烟气中的热量回收进行梯级利用，既能用高温高压过热蒸汽发电，又能为用能企业提供过热蒸汽，提高经济效益。本实用新型系统方案如下：
20.如图1所示，本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，包括电石炉窑1和全热高效蒸汽机组2；全热高效蒸汽机组2包括热管蒸发器3、热管冷凝器4、热管式蒸汽发生器5、热管6、烟箱13和中间隔板箱14；
21.热管式蒸汽发生器5和烟箱13上下相对设置，热管式蒸汽发生器5和烟箱13之间安装中间隔板箱14；热管式蒸汽发生器5的内部安装热管冷凝器4；烟箱13的内部安装热管蒸发器3；热管6的吸热端位于烟箱13的内部，热管6的放热端位于热管式蒸汽发生器5的内部，热管6的中间段穿过中间隔板箱14；热管6为盘管管束或蛇形管管束。热管6中流动有工质，工质在热管6的吸热端吸收高温烟气的热量，在热管6的放热端放出热量，用于加热流入热管式蒸汽发生器5中的水，使水吸热而蒸发为蒸汽。
22.烟箱13的高温烟气进气口与电石炉窑1的排烟气口连通；烟箱13配置低温烟气排气口。
23.热管式蒸汽发生器5配置三个输出管路，第一个输出管路与热用户的供热端连通；第二个输出管路安装泄压阀11；第三个输出管路与蒸汽发电机组的进蒸汽口连通。其中，第三个输出管路安装热管式蒸汽发生器出口阀门12。
24.热管式蒸汽发生器5连通进水管路；按水流方向，进水管路中依次安装驱动进水水泵进口阀门8、驱动进水水泵7和驱动进水水泵出口阀门9。还包括旁通阀10；旁通阀10的两端，分别与驱动进水水泵进口阀门8和驱动进水水泵出口阀门9连接。
25.本实用新型实施例中，高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统由两部分组成，一是高温烟气进入烟箱中对热管蒸发器中热管不断加热，加热后的热管自动将热量传导至上端热管冷凝器中；二是热管冷凝器中工质将热量传递给全热高效蒸汽机组中的蒸汽后回流至热管蒸发器中，蒸汽吸热成为过热蒸汽输送至用热单位。
26.蒸汽输送到热用户用于发电、采暖或其他。具体工作方式如下：
27.电石炉窑1排出的高温烟气经过全热高效蒸汽机组2中的热管蒸发器3，烟气冲刷热管6，热管内工质吸收高温烟气热量在热管蒸发器3中成为蒸汽进入热管冷凝器4，烟气的温度降低并从烟箱排出。同时在热管式蒸汽发生器5中蒸汽吸收热管冷凝器4的热量后变为过热蒸汽输送到发电机组或其他用热单位，热管冷凝器4中的工质温度降低通过热管回流至热管蒸发器3中。
28.通过本实用新型的实施，高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统具有如下优势：
29.1、高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统中，全热高效蒸汽机组充分利用烟气排放中的余热，无电能输入，节省了生产过热蒸汽所消耗的能源，实现节能降本。
30.2、高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统所产生的过热蒸汽品质高，用途广，可作为大面积供热热源、生产用气或补充到锅炉、窑炉内循环使用。
31.3、高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统用所生产的过热蒸汽发电效率更高，节省发电所需要消耗的石油能源，实现企业节能、减排、降碳的目标。
32.因此，本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，具体是一项利用全热高效蒸汽机组及高效热管换热器回收高温烟气中的余热制取过热蒸汽，在实现电石炉窑的热效率的同时降低燃料消耗，节能减碳。
33.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，包括电石炉窑(1)和全热高效蒸汽机组(2)；所述全热高效蒸汽机组(2)包括热管蒸发器(3)、热管冷凝器(4)、热管式蒸汽发生器(5)、热管(6)、烟箱(13)和中间隔板箱(14)；所述热管式蒸汽发生器(5)和所述烟箱(13)上下相对设置，所述热管式蒸汽发生器(5)和所述烟箱(13)之间安装所述中间隔板箱(14)；所述热管式蒸汽发生器(5)的内部安装所述热管冷凝器(4)；所述烟箱(13)的内部安装所述热管蒸发器(3)；所述热管(6)的吸热端位于所述烟箱(13)的内部，所述热管(6)的放热端位于所述热管式蒸汽发生器(5)的内部，所述热管(6)的中间段穿过所述中间隔板箱(14)；所述烟箱(13)的高温烟气进气口与所述电石炉窑(1)的排烟气口连通；所述烟箱(13)配置低温烟气排气口。2.根据权利要求1所述的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，所述热管(6)为盘管管束或蛇形管管束。3.根据权利要求1所述的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，所述热管式蒸汽发生器(5)配置三个输出管路，第一个输出管路与热用户的供热端连通；第二个输出管路安装泄压阀(11)；第三个输出管路与蒸汽发电机组的进蒸汽口连通。4.根据权利要求3所述的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，所述第三个输出管路安装热管式蒸汽发生器出口阀门(12)。5.根据权利要求1所述的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，所述热管式蒸汽发生器(5)连通进水管路；按水流方向，所述进水管路中依次安装驱动进水水泵进口阀门(8)、驱动进水水泵(7)和驱动进水水泵出口阀门(9)。6.根据权利要求5所述的一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，其特征在于，还包括旁通阀(10)；所述旁通阀(10)的两端，分别与所述驱动进水水泵进口阀门(8)和所述驱动进水水泵出口阀门(9)连接。

技术总结
本实用新型提供一种高温烟气余热回收制取过热蒸汽发电系统，包括电石炉窑和全热高效蒸汽机组；所述全热高效蒸汽机组包括热管蒸发器、热管冷凝器、热管式蒸汽发生器、热管、烟箱和中间隔板箱。本实用新型将高温烟气中的热量回收进行梯级利用，既能用高温高压过热蒸汽发电，又能为用能企业提供过热蒸汽，提高经济效益。益。益。


技术研发人员：杨茂华 白雪峰 周璐
受保护的技术使用者：内蒙古东润绿能科技有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/16