[发明专利]一种利用高温烟气余热的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于能源再利用技术领域，特别涉及一种利用活性焦制造过程中产生的高温烟气余热的方法。

本发明还涉及用于实现上述方法的装置。

背景技术

活性焦制造过程中，最高温度可达900℃以上，因此活性焦制备设备内排出的烟气温度也非常高，最高时可达700℃以上。从活性焦制造设备排出的活性焦温度在600℃以上。

活性焦制造过程中，在最后的活化阶段需要输入活化气体进行活化反应，活化气体通常采用蒸汽、二氧化碳或蒸汽与二氧化碳混合气体，而且蒸汽须加热达到400℃以上才能够有效地进行活化反应。

从活性焦的制造工艺可以看出，一方面活性焦在制造过程，高温烟气和高温活性焦中含大量的热能，如果不进行回收利用，一方面造成很大的热能损失，同时对环境造成热污染；另一方面在活性焦制造的最后活化阶段，又需要输入蒸汽、对蒸汽进行加热，而生产蒸汽和对蒸汽进行加热又需要消耗热量。.

能否将活性焦制造过程中排出的高温烟气和高温活性焦中所含的热量进行回收利用，将热能转化为蒸汽收集、蓄存起来，在活性焦制造的最后活化阶段，将蓄存的蒸汽做为活化所需的蒸汽；用高温烟气对蒸汽进行加热，以满足活化反应对蒸汽温度的要求。不但可以节约能源，降低活性焦的制造成本，而且避免高温烟气对周围环境造成热污染。

然而对活性焦制造过程中，高温烟气和高温活性焦中所含的热能进行收集、蓄存、利用的方法和装置至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高温烟气余热的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用高温烟气余热的方法。

为实现上述目的，本发明提供的利用高温烟气余热的装置，包括：

一蒸汽加热装置，该蒸汽加热装置的烟气室中安装有蒸汽加热管束，蒸汽加热管束的一端与蒸汽进口连接，蒸汽进口通过管道与蓄热罐的蒸汽出口连接，连接管道上安装有电动蒸汽阀门，蒸汽加热管束的另一端与高温蒸汽出口连接，高温蒸汽出口与活化气体混合器的高温蒸汽进口连接；蒸汽加热装置的烟气室设有烟气进口和烟气出口，烟气进口与活性焦制备机组的烟气出口连接，烟气出口与烟气余热蒸汽发生器的烟气进口连接；

一活化气体混合器，一端为高温蒸汽进口，另一端为活化气体出口，活化气体混合器的上部设有烟气进口，活化气体混合器内部设有文丘里管；活化气体混合器的烟气进口连接活性焦制备机组的烟气出口，活化气体混合器的活化气体出口连接活性焦制备机组的活化气体进口；

一烟气余热蒸汽发生器，设有烟气进口、补水口和蒸汽出口，烟气进口与蒸汽加热装置的烟气出口连接，补水口连接一补水泵的出水口，蒸汽出口通过管道连接一蓄热罐的蒸汽进口；

一活性焦余热回收设备，内部设有水冷室，水冷室的进水口连接一循环水泵的出水口，水冷室的出水口连接保温水箱的循环水进口；循环水泵的进水口与保温水箱的循环水出口连接；活性焦余热回收设备的进料口连接活性焦制备机组的出料口；

保温水箱设有进水口，与水处理设备的出水口连接；

一控制柜，通过压力传感器、温度传感器、蒸汽压力平衡阀、蒸汽流量计、水位传感器控制烟气余热蒸汽发生器、活性焦余热回收设备、保温水箱、蓄热罐、蒸汽加热装置、活化气体混合器、补水泵、循环水泵的温度、压力、流量，控制上述设备启动和停止。

所述的装置，其中，蒸汽加热装置的烟气室的金属内壳与蒸汽加热装置的金属外壳之间为隔热保温材料。

所述的装置，其中，保温水箱的金属内壳与金属外壳之间有隔热保温材料。

所述的装置，其中，活化气体混合器内部设有蒸汽压力平衡阀和蒸汽流量计。

所述的装置，其中，活化气体混合器的壳体与文丘里管之间为隔热保温材料。

本发明提供的利用高温烟气余热的方法：

活性焦制备机组运行过程中产生的高温烟气，进入蒸汽加热装置的烟气室，加热蒸汽加热管束中的蒸汽；

由蒸汽加热装置流出的热烟气，通过烟气余热蒸汽发生器加热里面的水，从而产生蒸汽，蒸汽输送到蓄热罐内，降温后的烟气由烟气余热蒸汽发生器的烟气出口通过烟囱排放；

活性焦制备机组进入活化阶段时，蓄热罐中的蒸汽进入蒸汽加热装置中的蒸汽加热管束，将蒸汽加热为高温蒸汽并输送到活化气体混合器内，与活性焦制备机组中的高温烟气混合后，再由活化气体混合器的活化气体出口输送到活性焦制备机组内完成活化工序；