title

年成交10000+专利全国领先的专利交易平台

你所在的位置: 小马专利首页 > F:机械工程,照明,加热,武器,爆破 >陶瓷窑余热利用系统

  • 陶瓷窑余热利用系统
  • 陶瓷窑余热利用系统
  • 陶瓷窑余热利用系统

分享     收藏

陶瓷窑余热利用系统

关键词: 烟气蒸发器余热炉体管道

专 利 号:CN201310360192.2

专利类型:发明专利

所属行业:F:机械工程,照明,加热,武器,爆破

有效期限:-- 至 --

价格: 面议

交易方式: 转让 许可

温馨提示: 小马网提供在线支付功能,您可选择小马网在线支付功能向交易对方支付款项,对您的交易更有保障。

创意邦
进入店铺

会员等级: Lv3

工作时间
周一至周五:9:00-18:00
周六至周日:请留言

  • 专利详情
  • 产品展示
  • 交易流程
  • 过户材料
  • 支付方式

专利详情

陶瓷窑余热利用系统
权利要求

权利要求书


1.  一种陶瓷窑余热利用系统,包括:
炉体,所述炉体内设有炉膛;
喷嘴,所述喷嘴设置在所述炉体的一侧端壁上;以及
烟气管道,所述烟气管道连接于所述炉体的另一侧端壁上以将所述炉膛内产生的烟气排出至烟囱;
其特征在于:
所述陶瓷窑余热利用系统还包括沿所述烟气管道的烟气流动方向依次布置的用于使所述烟气管道的烟气与水、液态氨分别进行热交换的水蒸发器、氨蒸发器。

2.
  如权利要求1所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述氨蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且所述陶瓷窑余热利用系统进一步包括涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器以及氨泵,其中,所述氨蒸发器的流体流路的出口、所述涡轮发电机、所述第一螺杆发电机、所述第一冷凝器、所述氨泵、所述氨蒸发器的流体流路的入口通过管线依次连接形成氨循环回路。

3.
  如权利要求1所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述水蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且所述陶瓷窑余热利用系统进一步包括风机、水泵以及热交换器,所述热交换器包括工质流路和空气流路;来自所述水泵的水通过管线进入所述水蒸发器的流体流路的入口并在所述水蒸发器中与高温烟气进行热交换而变成水蒸汽,水蒸汽通过管线进入所述热交换器的工质流路;来自所述风机的环境空气通过管线进入所述热交换器的空气流路并与所述工质流路内的水蒸汽进行热交换而被预热,预热后的空气通过管线输送至所述喷嘴,而水蒸汽在所述热交换器中遇冷变成水再次通过水泵进入所述水蒸发器的流体流路的入口循环。

4.
  如权利要求1所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述氨蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且所述陶瓷窑余热利用系统进一步包括涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器、第二螺杆发电机、第 二冷凝器以及氨泵,其中,所述氨蒸发器的流体流路的出口、所述涡轮发电机、所述第一螺杆发电机、所述第一冷凝器、所述第二螺杆发电机、所述第二冷凝器、所述氨泵、所述氨蒸发器的流体流路的入口通过管线依次连接形成氨循环回路。

5.
  如权利要求4所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述水蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且所述陶瓷窑余热利用系统进一步包括引射器以及风机,所述引射器在所述氨循环回路中布置于所述氨蒸发器的流体流路的出口与所述涡轮发电机之间,并且所述引射器包括主入口和旁入口,所述氨蒸发器的流体流路的出口通过管线连接于所述引射器的主入口,所述水蒸发器的流体流路的出口通过管线连接于所述引射器的旁入口。

6.
  如权利要求5所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述第一冷凝器包括工质流路和空气流路,来自所述风机的环境空气通过管线进入所述第一冷凝器的空气流路并与所述工质流路内的工质进行热交换而被预热,预热后的空气通过管线输送至所述喷嘴。

7.
  如权利要求6所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述第一冷凝器的工质流路包括第一出口和第二出口,所述第一冷凝器的第一出口通过管线连接于所述第二螺杆发电机,所述第一冷凝器的第二出口通过管线经由水泵连接于所述水蒸发器的流体流路的入口。

8.
  如权利要求7所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,来自所述水泵的水通过管线进入所述水蒸发器的流体流路的入口并在所述水蒸发器中与烟气进行热交换而变成低压水蒸气,低压水蒸气通过管线进入所述引射器的旁入口;来自所述氨泵的液态氨通过管线进入所述氨蒸发器的流体流路的入口并在所述氨蒸发器中与烟气进行热交换而变成3~5兆帕高压氨蒸汽,3~5兆帕高压氨蒸汽通过管线进入所述引射器的主入口,低压水蒸气和3~5兆帕高压氨蒸汽经过所述引射器后变成1.5~3兆帕中压混合蒸汽,1.5~3兆帕中压混合蒸汽通过管线进入所述涡轮发电机做功后变成0.4~0.6兆帕混合蒸汽,0.4~0.6兆帕混合蒸汽通过管线进入所述第一螺杆发电机做功后变成0.08~0.12兆帕混合蒸 汽。

9.
  如权利要求8所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述0.08~0.12兆帕混合蒸汽经过所述第一冷凝器后,0.08~0.12兆帕混合蒸汽中的水蒸气变成水后再次通过所述水泵进入所述水蒸发器的流体流路的入口循环,0.08~0.12兆帕混合蒸汽中的氨蒸汽变为80~120摄氏度氨蒸汽,80~120摄氏度氨蒸汽通过管线进入所述第二螺杆发电机做功后变成30~50摄氏度氨蒸汽,30~50摄氏度氨蒸汽通过管线进入所述第二冷凝器中冷凝成液态氨,液态氨再次通过所述氨泵进入所述氨蒸发器的流体流路的入口循环。

10.
  如权利要求1~9中任一项所述的陶瓷窑余热利用系统,其特征在于,所述陶瓷窑余热利用系统设置成使得所述烟气管道的烟气流经所述水蒸发器、所述氨蒸发器后分别降温至120~140摄氏度、50~70摄氏度。
说明书

说明书

陶瓷窑余热利用系统
技术领域
本发明涉及一种余热回收系统,特别涉及一种用于陶瓷窑的余热回收系统。
背景技术
面对日益严峻的环境问题和能源危机,全世界都在大力提倡节能减排,尤其是对于耗能和污染都较严重的工业窑炉相关产业,如何进行节能减排改造,已经成为本领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。
以陶瓷窑为例,其烟气出口处的烟气温度通常会达到250摄氏度左右。如果将这些高温烟气直接排放到环境中,不但会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏。
如中国专利200620057606.X号公开的一种利用烧制陶瓷窑余热的发电装置,包括加热容器、汽轮机、发电机,其中:加热容器安装的窑炉排气管内,加热容器与窑炉排气管之间的间隙构成排气道,加热容器底部安装在窑炉排气口窑炉排气管交界处,加热容器与汽轮机连接,汽轮机与集水箱通过乏汽管道连接接通,集水箱通过水泵与加热容器接通,与汽轮机相连通的抽汽管通过抽汽泵与集水箱连通;集水箱上有一水管引向洗澡室。该专利技术利用烟道中余热使加热容器产生蒸汽进行发电,然而,烟气在加热蒸汽之后大约还有100摄氏度以上的热量被白白浪费掉。
又如中国专利申请200810172025.4号公开的一种用于陶瓷窑道余热回收的发电装置,包括集热板、半导体温差发电模块、散热器、绝热材料,所述半导体温差发电模块夹在集热板与散热器中间,集热板紧贴于半导体温差发电模块下侧的热面,散热器紧贴于半导体温差发电模块 上侧的冷面,在散热器上方覆盖有绝热材料。然而,该专利申请所设计的发电装置建造成本太高,尤其不适合于对原有设备的节能减排改造。
因此,提供一种可充分利用烟气余热并且对陶瓷窑本身构造变动不大的陶瓷窑余热利用系统成为业内急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷窑余热利用系统,该系统能够充分回收利用高温烟气的余热。
根据本发明的方案,提供一种陶瓷窑余热利用系统,包括:炉体,炉体内设有炉膛;喷嘴,喷嘴设置在炉体的一侧端壁上;以及烟气管道,烟气管道连接于炉体的另一侧端壁上以将炉膛内产生的烟气排出至烟囱。其中,陶瓷窑余热利用系统还包括沿烟气管道的烟气流动方向依次布置的用于使烟气管道的烟气与水、液态氨分别进行热交换的水蒸发器、氨蒸发器。
作为一种可选择方案,水蒸发器和氨蒸发器在彼此独立的循环回路中运行。
可选择地,氨蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器以及氨泵,其中,氨蒸发器的流体流路的出口、涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器、氨泵、氨蒸发器的流体流路的入口通过管线依次连接形成氨循环回路。
其中,氨蒸发器可以包括外壳、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和流体流路的中隔板、以及穿设在中隔板中的若干热管,其中,热管的蒸发端延伸于烟气流路中,热管的冷凝端延伸于流体流路中,热管内密封的工质为氨。
可选择地,水蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括风机、水泵以及热交换器,热交换器包括工质流路和空气流路;来自水泵的水通过管线进入水蒸发器的流体流路的入口并在水蒸发器中与高温烟气进行热交换而变成水蒸汽,水蒸汽通过管线进入热交换器的工质流路;来自风机的环境空气通过管线进入热交换器的空 气流路并与工质流路内的水蒸汽进行热交换而被预热,预热后的空气通过管线输送至喷嘴,而水蒸汽在热交换器中遇冷变成水再次通过水泵进入水蒸发器的流体流路的入口循环。
其中,水蒸发器可以包括外壳、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和流体流路的中隔板、以及穿设在中隔板中的若干热管,其中,热管的蒸发端延伸于烟气流路中,热管的冷凝端延伸于流体流路中,热管内密封的工质为水。
其中,热交换器可以为表面式换热器,即,温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。
作为一种优选方案,水蒸发器的循环回路与氨蒸发器的循环回路至少部分共用。
优选地,氨蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器、第二螺杆发电机、第二冷凝器以及氨泵,其中,氨蒸发器的流体流路的出口、涡轮发电机、第一螺杆发电机、第一冷凝器、第二螺杆发电机、第二冷凝器、氨泵、氨蒸发器的流体流路的入口通过管线依次连接形成氨循环回路。
优选地,水蒸发器具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括引射器以及风机,引射器在氨循环回路中布置于氨蒸发器的流体流路的出口与涡轮发电机之间,并且引射器包括主入口和旁入口,氨蒸发器的流体流路的出口通过管线连接于引射器的主入口,水蒸发器的流体流路的出口通过管线连接于引射器的旁入口。
优选地,第一冷凝器包括工质流路和空气流路,来自风机的环境空气通过管线进入第一冷凝器的空气流路并与工质流路内的工质进行热交换而被预热,预热后的空气通过管线输送至喷嘴。
优选地,第一冷凝器的工质流路包括第一出口和第二出口,第一冷凝器的第一出口通过管线连接于第二螺杆发电机,第一冷凝器的第二出口通过管线经由水泵连接于水蒸发器的流体流路的入口。
作为一种可选择操作方式,来自水泵的水通过管线进入水蒸发器的 流体流路的入口并在水蒸发器中与烟气进行热交换而变成低压水蒸气,低压水蒸气通过管线进入引射器的旁入口;来自氨泵的液态氨通过管线进入氨蒸发器的流体流路的入口并在氨蒸发器中与烟气进行热交换而变成3~5兆帕高压氨蒸汽,3~5兆帕高压氨蒸汽通过管线进入引射器的主入口,低压水蒸气和3~5兆帕高压氨蒸汽经过引射器后变成1.5~3兆帕中压混合蒸汽,1.5~3兆帕中压混合蒸汽通过管线进入涡轮发电机做功后变成0.4~0.6兆帕混合蒸汽,0.4~0.6兆帕混合蒸汽通过管线进入第一螺杆发电机做功后变成0.08~0.12兆帕混合蒸汽。0.08~0.12兆帕混合蒸汽经过第一冷凝器后,0.08~0.12兆帕混合蒸汽中的水蒸气变成水后再次通过水泵进入水蒸发器的流体流路的入口循环,0.08~0.12兆帕混合蒸汽中的氨蒸汽变为80~120摄氏度氨蒸汽,80~120摄氏度氨蒸汽通过管线进入第二螺杆发电机做功后变成30~50摄氏度氨蒸汽,30~50摄氏度氨蒸汽通过管线进入第二冷凝器中冷凝成液态氨,液态氨再次通过氨泵进入氨蒸发器的流体流路的入口循环。
可选择地,陶瓷窑余热利用系统可以设置成使得烟气管道的烟气流经水蒸发器、氨蒸发器后分别降温至120~140摄氏度、50~70摄氏度。
可选择地,第一螺杆发电机和第二螺杆发电机可以采用螺杆膨胀机发电技术,其工作原理是通过阴阳螺杆槽道中热流体的体积膨胀,推动阴阳螺杆向相反方向旋转,实现将热能转换成机械能的做功过程。
本发明的有益效果是:(1)、采用水蒸发器和氨蒸发器两级换热系统能够充分回收利用烟气余热;(2)、氨蒸发器采用沸点较低的氨作为工质,使得可以利用120摄氏度左右的中温烟气余热获得4兆帕左右的高压氨蒸汽,从而可以利用高压氨蒸汽对涡轮发电机和螺杆发电机做功,并且烟气经氨蒸发器换热以后的温度可控制在60摄氏度左右,因而进一步提高了热回收效率并降低了排放污染;(3)、利用第一冷凝器将空气预热成80摄氏度左右的热空气用于助燃,能够充分提高陶瓷窑燃烧效率;(4)、水蒸发器的循环回路与氨蒸发器的循环回路共用引射器、涡轮发电机、第一螺杆发电机以及第一冷凝器,使得结构紧凑、成本降低。
附图说明
图1示出了本发明的陶瓷窑余热利用系统的示意图。
具体实施方式
请参照图1,根据本发明的一种实施方式,陶瓷窑余热利用系统包括炉体100、喷嘴120、烟气管道160、水循环回路300以及氨循环回路500。
炉体100内设有炉膛(未图示)。喷嘴120设置在炉体100的一侧端壁上。烟气管道160连接于炉体100的另一侧端壁上以将炉膛内产生的烟气排出至烟囱190。
在图1所示的非限制性实施方式中,水循环回路300与氨循环回路500部分重合。其中,陶瓷窑余热利用系统包括沿烟气管道160的烟气流动方向依次布置的用于使烟气管道160内的烟气与水、液态氨分别进行热交换的水蒸发器310、氨蒸发器510。
氨蒸发器510具有烟气流路(未图示)和流体流路(未图示),并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括引射器520、涡轮发电机530、第一螺杆发电机540、第一冷凝器550、第二螺杆发电机560、第二冷凝器570以及氨泵580。其中,氨蒸发器510的流体流路的出口、引射器520、涡轮发电机530、第一螺杆发电机540、第一冷凝器550、第二螺杆发电机560、第二冷凝器570、氨泵580、氨蒸发器510的流体流路的入口通过流体管线依次连接形成氨循环回路500。
在图1所示非限制性示例中,氨蒸发器510包括外壳(未图示)、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和流体流路的中隔板(未图示)、以及穿设在中隔板中的若干热管(未图示),其中,热管的蒸发端延伸于烟气流路中,热管的冷凝端延伸于流体流路中,热管内密封的工质为氨。
水蒸发器310具有烟气流路(未图示)和流体流路(未图示),并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括水泵360。水蒸发器310的流体流路的出口、引射器520、涡轮发电机530、第一螺杆发电机540、第一冷凝 器550、水泵360、水蒸发器310的流体流路的入口通过流体管线依次连接形成水循环回路300。
在图1所示非限制性示例中,水蒸发器310包括外壳(未图示)、将外壳内部空间分隔为逆向平行的烟气流路和流体流路的中隔板(未图示)、以及穿设在中隔板中的若干热管(未图示),其中,热管的蒸发端延伸于烟气流路中,热管的冷凝端延伸于流体流路中,热管内密封的工质为水。
引射器520在氨循环回路500中布置于氨蒸发器510的流体流路的出口与涡轮发电机530之间,并且引射器520包括主入口522和旁入口525。氨蒸发器510的流体流路的出口通过流体管线连接于引射器520的主入口522,水蒸发器310的流体流路的出口通过流体管线连接于引射器520的旁入口525。
第一冷凝器550包括工质流路(未图示)和空气流路(未图示),来自风机600的环境空气(比如,20摄氏度左右的冷风)通过流体管线进入第一冷凝器550的空气流路并与工质流路内的工质进行热交换而被预热,预热后的空气(比如,80摄氏度左右的热风)通过流体管线输送至喷嘴120用于助燃。
第一冷凝器550的工质流路包括第一出口552和第二出口555,第一冷凝器550的第一出口552通过流体管线连接于第二螺杆发电机560,第一冷凝器550的第二出口555通过管线经由水泵360连接于水蒸发器310的流体流路的入口。
作为一种非限制性示例操作方式,来自水泵360的水通过流体管线进入水蒸发器310的流体流路的入口并在水蒸发器310中与烟气进行热交换而变成低压水蒸气,低压水蒸气通过流体管线进入引射器520的旁入口525;来自氨泵580的液态氨通过流体管线进入氨蒸发器510的流体流路的入口并在氨蒸发器510中与烟气进行热交换而变成4兆帕左右高压氨蒸汽,4兆帕左右高压氨蒸汽通过流体管线进入引射器520的主入口522,低压水蒸气和4兆帕左右高压氨蒸汽经过引射器520后变成2.5兆帕左右中压混合蒸汽,2.5兆帕左右中压混合蒸汽通过流体管线进入涡轮发电机530做功后变成0.5兆帕左右混合蒸汽,0.5兆帕左右混合蒸汽通过流体管线进入第一螺杆发电机540做功后变成0.1兆帕左右混 合蒸汽。0.1兆帕左右混合蒸汽通过流体管线进入第一冷凝器550的工质流路,经过第一冷凝器550后,0.1兆帕左右混合蒸汽中的水蒸气变成水后从第二出口555再次经由水泵360通过流体管线进入水蒸发器310的流体流路的入口(即,沿水循环回路300循环);经过第一冷凝器550后,0.1兆帕左右混合蒸汽中的氨蒸汽变为90摄氏度左右氨蒸汽,90摄氏度左右氨蒸汽从第一出口552通过流体管线进入第二螺杆发电机560做功后变成40摄氏度左右氨蒸汽,40摄氏度左右氨蒸汽通过流体管线进入第二冷凝器570中冷凝成液态氨,液态氨再次通过氨泵580进入氨蒸发器510的流体流路的入口(即,沿氨循环回路500循环)。
在图1所示非限制性实施方式中,陶瓷窑余热利用系统设置成使得烟气管道160中的烟气流经水蒸发器310、氨蒸发器510后分别降温至120摄氏度左右、60摄氏度左右。
作为一种可替代实施方案,水蒸发器310和氨蒸发器510在彼此独立的循环回路中运行。
其中,氨蒸发器510具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括涡轮发电机530、第一螺杆发电机540、第一冷凝器550以及氨泵580。其中,氨蒸发器510的流体流路的出口、涡轮发电机530、第一螺杆发电机540、第一冷凝器550、氨泵580、氨蒸发器510的流体流路的入口通过流体管线依次连接形成氨循环回路500。
其中,水蒸发器310具有烟气流路和流体流路,并且陶瓷窑余热利用系统进一步包括风机600、水泵360以及热交换器(未图示,其功能和结构与第一冷凝器550类似),热交换器包括工质流路和空气流路。水蒸发器310的流体流路的出口、热交换器的工质流路、水泵360、水蒸发器310的流体流路的入口通过流体管线依次连接形成水循环回路300。
来自水泵360的水通过流体管线进入水蒸发器310的流体流路的入口并在水蒸发器310中与高温烟气进行热交换而变成水蒸汽,水蒸汽通过流体管线进入热交换器的工质流路;来自风机600的环境空气通过管线进入热交换器的空气流路并与工质流路内的水蒸汽进行热交换而被预热,预热后的空气通过管线输送至喷嘴120,而水蒸汽在热交换器的工质流路内遇冷变成水再次通过水泵360进入水蒸发器310的流体流路 的入口(即,沿水循环回路300循环)。
在非限制性替代实施方式中,热交换器可以为表面式换热器,即,温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。
尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式,但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构,在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如,系统中可以不采用第一螺杆发电机540或第二螺杆发电机560。此外,系统各处的温度和压力参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。

产品展示

  • 买家选择专利 买家选择专利
  • 下单付款下单付款
  • 平台办理官方过户手续平台办理官方过户手续
  • 支付卖方交易款支付卖方交易款
  • 交易完成交易完成

过户资料

买卖双方需提供材料 平台提供 过户后您将会获得
公司 个人

专利代理委托书

专利权转让协议

办理文件副本请求书

发明人变更声明

专利证书

手续合格通知书

专利登记薄副本

买家

企业营业执照

企业组织机构代码证

身份证
卖家

企业营业执照

专利证书原件

身份证

专利证书原件

支付方式

余额支付余额支付

网银支付网银支付

汇款支付汇款支付

余额支付: 使用会员在小马王仲的账户余额进行支付。
支付流程为:1.余额账户充值 -> 2.选择余额支付。
网银支付: 会员可使用个人/企业的银行,进行在线支付。由于各行对银行卡网上支付各有不同标准,可能会导致您在支付过程中无法完成一次性全额支付。
支付流程为:1.选择个人/企业支付 -< 2.进入网银的支付页面 -< 3.提交支付。
汇款支付: 会员可通过邮局汇款转账的方式,向小马的指定账户进行支付。
支付流程为:1.选择汇款支付 -> 2.提交汇款凭证清晰照片。
资质认证

资质认证

入驻严审 实名验证

快速响应

快速响应

交易咨询 60秒响应

率先交易

率先交易

上架即售 线上优先

保障交付

保障交付

保障交易 省心放心

该商品,二维码