[实用新型]铝电解槽余热回收系统

说明书

本实用新型属于铝电解槽余热回收技术领域。一种铝电解槽余热回收系统，用于铝电解槽侧壁的余热回收，包括槽壁换热器、循环泵站和二次换热器，多组所述槽壁换热器布设在所述铝电解槽侧壁上；所述循环泵站的出口端与所述槽壁换热器的进液端之间通过第一输送干管和第一输送支管连接；所述槽壁换热器出液端与所述二次换热器的进液端之间通过第二输送支管和第二输送干管连接，所述循环泵站与所述二次换热器之间通过循环管道连通。本申请结构设计合理，能够实现对铝电解槽余热的高效回收，并且能够针对铝电解槽周围的生产环境，对管线和自身结构进行合理设计和优化，更便于推广和应用。

技术领域

本实用新型属于铝电解槽余热回收技术领域，具体涉及一种铝电解槽余热回收系统。

背景技术

铝电解行业截止2019年，原铝总生产能力4100万吨，铝电耗在13000~14000kwh，耗电成本约占总成本的40%左右，而电解槽的能量利用率不到50%，其它都以热能的形式散失到大气中。随着国家对电解铝企业节能、减排要求越来越严格，电解铝企业对电解槽能量的回收利用逐渐增多。在电解槽侧壁，温度达到280~350℃，热源温度高，回收后热水温度可达200℃以上，回收价值巨大。但是由于铝电解槽周围生产环境的特殊性：一是侧壁空间狭小，以一个400kA铝电解槽为例，长约19m的电解槽槽壳放置在间隔排列的29组U型摇篮架中间。29组U型摇篮架与两侧的槽壳侧壁、摇篮架顶部的槽沿板、电解槽下部露出的阴极钢棒组围成56个空腔，两端由于承受电解槽上部结构的重量，钢结构设计空腔非常小，余热回收不具备经济性。二是高磁场、高粉尘、高酸性气体氛围影响设备设计、安装限制较大，导致电解槽侧壁能量利用的困难。

我国目前有80多家电解铝企业，100多条电解系列生产线，一个电解系列电解槽200~360台，数量非常大。而当前国内电解铝工业对如此大的热源还没有有效的利用方案。

传统的余热回收方案，还无法直接应用于铝电解槽上，一方面无法与铝电解槽的外壁匹配，无法提高换热面积，不利于对铝电解槽的余热回收，另一方面管路设计不合理，导致管路压降损失不相等，介质流动不均匀，使得换热效率不高。

由于铝电解槽周围生产环境的特殊性：一是侧壁空间狭小，以一个400kA铝电解槽为例，长约19m的电解槽槽壳放置在间隔排列的29组U型摇篮架中间。29组U型摇篮架与两侧的槽壳侧壁、摇篮架顶部的槽沿板、电解槽下部露出的阴极钢棒组围成56个空腔，每个空腔宽约400~500mm，高约700mm。二是高磁场、高粉尘、高酸性气体氛围影响设备设计、安装限制较大，导致在当前电解槽侧壁结构中能量回收利用比较困难。急需开发一种新型的带有余热回收装置的铝电解槽侧部结构，来对电解槽余热进行回收利用。

因此，针对铝电解槽的余热回收方案以及铝电解槽自身结构特征的设计是本申请要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种铝电解槽余热回收系统，其结构设计合理，能够实现对铝电解槽余热的高效回收，并且能够针对铝电解槽周围的生产环境，对管线和自身结构进行合理设计和优化，更便于推广和应用。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种铝电解槽余热回收系统，用于铝电解槽侧壁的余热回收，包括：

槽壁换热器，多组所述槽壁换热器布设在所述铝电解槽侧壁上；

循环泵站，所述循环泵站的出口端与所述槽壁换热器的进液端之间通过第一输送干管和第一输送支管连接；以及

二次换热器，所述槽壁换热器出液端与所述二次换热器的进液端之间通过第二输送支管和第二输送干管连接，所述循环泵站与所述二次换热器之间通过循环管道连通；

换热介质经过所述第一输送干管和第一输送支管输送至槽壁换热器内，经换热升温后由第二输送支管和第二输送干管输送至二次换热器中，经换热冷却后经循环管道进入循环泵站。