[发明专利]铝熔炼车间高温烟气冷却及热回收装置

说明书

本发明提供一种铝熔炼车间高温烟气冷却及热回收装置。该装置包括高温烟气入口管路、换热器壳体、水冷金属管式换热器、低温烟气出口管路、冷凝水集水盘、水冷系统、烟气温度检测装置和冷凝水排放管路。水冷金属管式换热器安装在换热器壳体内，并在换热器壳体的高温烟气入口和低温烟气出口上分别设有所述烟气温度检测装置。冷凝水集水盘设置于换热器壳体的下方且上下位置对应于水冷金属管式换热器。冷凝水排放管路连接于冷凝水集水盘的底部。水冷系统的水流量根据烟气温度检测装置的温度反馈值来实时调整，用以控制低温烟气出口管路内出口烟气的温度，冷凝水集水盘用以将被高温烟气加热后的水经所述冷凝水排放管路送入所需之处。

技术领域

本发明属于节能减排技术领域，特别是涉及一种铝熔炼车间高温烟气冷却及热回收装置。

背景技术

目前，国内外铝的熔炼设备大多采用燃气加热的火焰反射炉，该设备在熔化过程中将产生大量的220℃左右的高温烟气，且在铝的熔炼过程需要添加覆盖剂、精炼剂等化学制剂，造成大量的有害颗粒物混入高温烟气中，这对下游的环保除尘设备造成了很大的破坏，往往导致除尘设备的布袋被烧毁或者主排烟风机叶轮被腐蚀。

业内避免高温烟气进入除尘设备的常规做法是在除尘设备的烟气总入口处设置一个野风阀，强制掺入大量的冷空气来降低烟气温度和组份浓度。这种方式不仅造成除尘设备装机容量的增大，同时更导致能源的浪费，可以说既不经济又不环保。

因此，如何将这部分高温烟气进行适当处理，使其既能满足下游设备的要求，同时又能够利用烟气余热，提高整个铝熔炼车间的能源利用效率从而降低单耗成了目前所需解决的关键问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种铝熔炼车间高温烟气冷却及热回收装置，使得高温烟气降至所需温度，同时能够将烟气余热进行回收利用，从而提高铝熔炼车间的能源利用率、降低吨铝耗能。

本发明提供的铝熔炼车间高温烟气冷却及热回收装置，包括：高温烟气入口管路、换热器壳体、水冷金属管式换热器、低温烟气出口管路、冷凝水集水盘、水冷系统、烟气温度检测装置和冷凝水排放管路。高温烟气入口管路和低温烟气出口管路分别与换热器壳体的进出口相连。水冷金属管式换热器安装在换热器壳体内，并在换热器壳体的高温烟气入口和低温烟气出口上分别设有所述烟气温度检测装置。水冷系统与水冷金属管式换热器的进出水管路相连，水冷系统通过与水冷金属管式换热器相连用以提供冷却介质。冷凝水集水盘设置于换热器壳体的下方且上下位置对应于水冷金属管式换热器。冷凝水排放管路连接于冷凝水集水盘的底部。其中，水冷系统的水流量根据烟气温度检测装置的温度反馈值来实时调整，用以控制低温烟气出口管路内出口烟气的温度，冷凝水集水盘用以将被高温烟气加热后的水经所述冷凝水排放管路送入所需之处。

较佳地，高温烟气入口管路和低温烟气出口管路均采用金属外壳内部浇筑耐火材料的方式制成，且在管路的两端留有法兰接口。

较佳地，水冷金属管式换热器由一组盘管组成，每根盘管均采用整根耐热不锈钢无缝管连续折弯而成。

进一步地，所述盘管外表面涂有一层氮化硼涂料，采用上部吊挂形式固定在换热器壳体内部，且所述盘管底部与换热器壳体之间留有膨胀间隙。

较佳地，水冷金属管式换热器在其管路的两端留有锥螺纹接头，水冷系统和水冷金属管式换热器的两个锥螺纹接头管路相连。

较佳地，换热器壳体采用耐热不锈钢外壳加内部浇筑耐火材料的方式制成，换热器壳体的上部设有盘管吊挂点，换热器壳体的单侧侧面中间位置留有检修口。

进一步地，本发明所述的装置还包括清理和检修门，所述清理和检修门位于换热器壳体的所述检修口处。

较佳地，换热器壳体在其进出口的侧面分别设有一个温度采样孔及热电偶的安装底座，所述烟气温度检测装置分别安装在所述安装底座上。

进一步地，烟气温度检测装置采用K分度热电偶。