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一种焙烧炉烟气余热回收系统及其回收方法

申请号 CN202311728293.0 申请日 2023-12-15 公开(公告)号 CN117928247A 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 浙江程润云环境科技有限公司; 发明人 丁少良;
摘要 本 发明 公开了一种 氧 化 铝 焙烧 炉烟气余热回收系统,包括:一级余热回收单元,用于对氧化铝焙烧炉烟气进行 显热 回收;二级余热回收单元,用于对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行 潜热 回收。本发明中经过一级余热回收单元对氧化铝焙烧炉烟气进行显热回收,经过二级余热回收单元对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行潜热回收,充分 回收利用 氧化铝焙烧炉烟气中的显热以及潜热,回收的 热能 可用于多种场景,例如平盘母液加热、AH洗 水 加热、厂区采暖、ORC余热发电等,环境效益显著,经济效益可观,有效的实现 能源 的 梯级 利用,促进节能减排双 碳 达标的目标。
权利要求

1.一种焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,包括:
一级余热回收单元,用于对氧化铝焙烧炉烟气进行显热回收;
二级余热回收单元,用于对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行潜热回收。
2.根据权利要求1所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述一级余热回收单元包括:
一级余热回收换热器,用于对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,以换热得到一级换热热
一级余热回收利用装置,用于回收利用所述一级余热回收换热器换热得到的一级换热热水。
3.根据权利要求2所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述一级余热回收单元还包括:
回水箱,接收所述一级余热回收利用装置排出的回收水;
循环水,用于将所述回水箱内的回收水输送至所述一级余热回收换热器进行循环使用。
4.根据权利要求3所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述一级余热回收单元还包括:
除尘器,与所述一级余热回收换热器连接,用于对氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气除尘,再将除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气排入所述所述一级余热回收换热器。
5.根据权利要求4所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述二级余热回收单元包括:
二级余热换回收换热器,用于接收经所述一级余热回收换热器降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或所述除尘器除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气,且对接收的氧化铝焙烧炉烟气进行换热,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
二级余热回收利用装置,用于回收利用所述二级余热回收换热器换热得到的二级换热热水;
冷凝水回收装置,用于回收所述冷凝水。
6.根据权利要求5所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述冷凝水回收装置包括:
沉淀箱,用于接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并进行沉淀和/或过滤处理;
冷凝水箱,接收并缓存经过所述沉淀箱沉淀和/或过滤处理之后的冷凝水。
7.根据权利要求5 6任意一项所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所~
述冷凝水回收装置还包括:
气液分离器,接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并对所述冷凝水进行气液分离处理,最后将经处理之后的冷凝水输送至所述沉淀箱;
或者,所述一级余热回收利用装置包括平盘母液加热装置和AH洗水加热装置;
所述二级余热回收利用装置包括ORC余热发电装置;
所述一级余热回收换热器采用翅片管换热器;
所述一级余热回收换热器和/或所述二级余热回收换热器设置有空气激波清灰系统。
8.根据权利要求7所述的所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述一级余热回收换热器和所述二级余热回收换热器均包括换热器本体,
其中,所述换热器本体包括热部和冷部,烟气依次流过所述热部、所述冷部,所述换热器本体内设置有在所述换热器本体内流动的换热液;
换热液由所述热部进入所述冷部,并且,换热液流过所述冷部后由所述热部输出;
或者,换热液由所述热部进入所述换热器本体,并且,换热液交替流过所述热部、所述冷部后由所述热部输出;
所述烟气以第一速度流过所述热部,所述烟气以第二速度流过所述冷部,所述第一速度大于所述第二速度;
所述冷部设置有减缓烟气流速的扰流片。
9.一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收方法,其特征在于,包括以下步骤:
将氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气进行除尘处理;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气进一级换热处理,使得所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,并得到一级换热热水;
将换热得到的所述一级换热热水输送至以及一级余热回收利用装置进行回收利用;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或,经过一级换热处理降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,进行二级换热处理,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
将得到的所述二级换热热水输送至以及二级余热回收利用装置进行回收利用;
将所述二级换热处理得到的冷凝水进行淀和/或过滤处理之后,输送至冷水水箱缓存,待回收利用。
10.根据权利要求9所述的氧化铝焙烧炉烟气余热回收方法,其特征在于,所述一级换热热水经所述一级余热回收利用装置利用之后形成的回收水,循环至一级换热处理处进行循环使用。

说明书全文

一种焙烧炉烟气余热回收系统及其回收方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环保技术领域,具体涉及一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统及回收方法。

背景技术

[0002] 氢氧化铝焙烧是氧化铝厂生产中的最后一道加工工序,它将分解过滤所得的氢氧化铝滤饼,在气体悬浮焙烧装置中干燥除去附着、深度加热脱除结晶水并进行晶型转变生成产品氧化铝。氢氧化铝的焙烧是氧化铝生产中非常重要的一个环节,也是氧化铝生产过程中耗用热能最大的工序之一。
[0003] 氢氧化铝的焙烧过程实质是一个脱水的过程,干基氢氧化铝中含水为~38%,再加上氢氧化铝表面的附着水~5%,氢氧化铝焙烧的实质上就是要将氢氧化铝中约~43%的水分全部脱除掉。因此氢氧化铝的焙烧过程必然是要消耗大量的能源才能实现。
[0004] 目前氢氧化铝焙烧炉所采用的大多是气态悬浮焙烧炉,该炉型在设计上就已经充分考虑了热能的回收与利用了,用焙烧好的物料预热冷空气到约700℃,提高了燃烧效率,再用氢氧化铝吸收热烟气的热量,使氢氧化铝在进入焙烧炉装置中的主炉时,物料中的大部分水份已经被脱除掉,这样物料在进入主炉后的主要反应为晶型的转变,大大缩短了焙烧时间,也大大地提高了焙烧炉的热效率,使得目前气态悬浮焙烧炉的热耗几乎是发挥到了极限。但是气态悬浮焙烧炉的尾气是依然含有大量水蒸气和热的气体,而这些水蒸气和热的气体未能进行热能回收利用,造成了大量资源的浪费。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,回收利用氧化铝焙烧炉烟气热能。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,包括:
一级余热回收单元,用于对氧化铝焙烧炉烟气进行显热回收;
二级余热回收单元,用于对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行潜热回收。
[0007] 氢氧化铝焙烧炉出口所排放的烟气含水率约43%,热烟气中含有巨大的热能可回收利用,可回收的烟气显热约5 10%,可回收的潜热约90 95%,余热利用的潜巨大。本发明~ ~中通过两级余热的回收利用方式,分别进行显热回收和潜热回收,使得氧化铝焙烧炉烟气中的余热得到充分回收利用。
[0008] 其中,一级余热回收单元进行显热回收以及二级余热回收单元进行潜热回收的具体结构形式可以有多种,可以采用多种方式进行。
[0009] 作为优选,所述一级余热回收单元包括:一级余热回收换热器,用于对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,以换热得到一级换热热水;
一级余热回收利用装置,用于回收利用所述一级余热回收换热器换热得到的一级换热热水。
[0010] 本发明中通过一级余热回收换热器对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使得氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,本发明中根据对烟气参数经初步核算,烟气酸露点约84.6℃,考虑一定的安全余量,余热回收后的出口烟气温度按105℃设计,以降低低温烟气对换热设备的腐蚀,延长设备使用寿命,因此可以将温度从160℃左右降低至105℃左右,而换热得到一级换热热水则输送至一级余热回收利用装置进行热能利用,其中一级余热回收利用装置的形式可以有多种,可以根据情况进行多种设计。
[0011] 作为优选,所述一级余热回收单元还包括:回水箱,接收所述一级余热回收利用装置排出的回收水;
循环水,用于将所述回水箱内的回收水输送至所述一级余热回收换热器进行循环使用。
[0012] 经过一级余热回收利用装置热能利用之后得到回收水,还可以输送至回水箱,经由循环水泵输送至一级余热回收换热器进行循环利用。
[0013] 作为优选,所述一级余热回收单元还包括:除尘器,与所述一级余热回收换热器连接,用于对氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气除尘,再将除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气排入所述所述一级余热回收换热器。
[0014] 本发明中将氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气先进行除尘处理,再输送至一级余热回收换热器进行换热处理
[0015] 作为优选,所述二级余热回收单元包括:二级余热换回收换热器,用于接收经所述一级余热回收换热器降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或所述除尘器除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气,且对接收的氧化铝焙烧炉烟气进行换热,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
二级余热回收利用装置,用于回收利用所述二级余热回收换热器换热得到的二级换热热水;
冷凝水回收装置,用于回收所述冷凝水。
[0016] 本发明中一级余热回收换热器降温之后的氧化铝焙烧炉烟气以及除尘器除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气可以输送至二级余热换回收换热器进行换热处理,可将经一级余热回收换热器换热之后的烟气温度由105℃左右降低至70℃左右,即可将氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,同时换热得到二级换热热水,再将二级换热热水输送至二级余热回收利用装置进行热能利用,而冷凝水则经过冷凝水回收装置进行回收缓存利用。
[0017] 本发明中冷凝水回收装置的结构形式可以有多种,可以采用多种方式,作为优选,所述冷凝水回收装置包括:沉淀箱,用于接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并进行沉淀和/或过滤处理;
冷凝水箱,接收并缓存经过所述沉淀箱沉淀和/或过滤处理之后的冷凝水。
[0018] 作为优选,所述冷凝水回收装置还包括:气液分离器,接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并对所述冷凝水进行气液分离处理,最后将经处理之后的冷凝水输送至所述沉淀箱。
[0019] 本发明中一级余热回收利用装置、二级余热回收利用装置可以包括多种类型,可以根据实际情况进行设计,例如回收的热能可用于平盘母液加热、AH洗水加热、厂区采暖、ORC余热发电等,有效的实现能源的梯级利用,促进节能减排双达标的目标。因此,作为优选,所述一级余热回收利用装置包括平盘母液加热装置和AH洗水加热装置;所述二级余热回收利用装置包括ORC余热发电装置;
所述一级余热回收换热器采用翅片管换热器;
所述一级余热回收换热器和/或所述二级余热回收换热器设置有空气激波清灰系统。
[0020] 本发明一级余热回收换热器采用翅片管换热器,材质采用ND,翅片管具有传热能力强,由于单位体积传热面加大,传热能力增强,翅片管换热器管子少,筒体直径或高度可减小,因而结构紧凑且便于布置等优点。
[0021] 虽然换热器内烟气流速具有自清灰能力,但考虑到换热面有少量积灰的可能性,本发明中可在换热器设置空气激波清灰系统,系统采用正压多点激波吹灰器,利用压缩空气作为正压密封,以防止吹灰结束后含硫含尘烟气倒罐入吹灰器本体和吹灰管道,导致腐蚀损坏,并对传动、密封部件作合理改进,其吹灰效果显著,使用可靠,运行操作简便。
[0022] 作为优选,所述一级余热回收换热器和所述二级余热回收换热器均包括换热器本体,其中,所述换热器本体包括热部和冷部,烟气依次流过所述热部、所述冷部,所述换热器本体内设置有在所述换热器本体内流动的换热液;
换热液由所述热部进入所述冷部,并且,换热液流过所述冷部后由所述热部输出;
或者,换热液由所述热部进入所述换热器本体,并且,换热液交替流过所述热部、所述冷部后由所述热部输出;
所述烟气以第一速度流过所述热部,所述烟气以第二速度流过所述冷部,所述第一速度大于所述第二速度;
所述冷部设置有减缓烟气流速的扰流片。
[0023] 本发明还提供了一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收方法,包括以下步骤:将氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气进行除尘处理;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气进一级换热处理,使得所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,并得到一级换热热水;
将换热得到的所述一级换热热水输送至以及一级余热回收利用装置进行回收利用;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或,经过一级换热处理降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,进行二级换热处理,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
将得到的所述二级换热热水输送至以及二级余热回收利用装置进行回收利用;
将所述二级换热处理得到的冷凝水进行淀和/或过滤处理之后,输送至冷水水箱缓存,待回收利用。
[0024] 本发明中采用两级余热回收,分别对烟气显热、潜热进行热量的梯级回收,本发明中充分回收利用烟气中的显热以及潜热,在氧化铝生产中,烧结法、赤泥洗涤、平盘洗水都需要大量的热水,而在北方地区的冬季供暖更是需要巨量的热水,回收的热水完全满足生产及生产的需要,而且烟气中的水还将是生产和生活用热水的补水,并可以例如配套ORC余热发电系统。回收的热水也完全可以作为工业使用或用于生产生活区供暖等等。
[0025] 作为优选,所述一级换热热水经所述一级余热回收利用装置利用之后形成的回收水,循环至一级换热处理处进行循环使用。
[0026] 本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明中经过一级余热回收单元对氧化铝焙烧炉烟气进行显热回收,经过二级余热回收单元对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行潜热回收,充分回收利用氧化铝焙烧炉烟气中的显热以及潜热,回收的热能可用于多种场景,例如平盘母液加热、AH洗水加热、厂区采暖、ORC余热发电等。因此本发明中回氧化铝焙烧炉烟气,是一个变废为宝的节能工程,不仅能最大限度降低氧化铝生产的综合能耗,降低氧化铝的生产成本,也最大限度实现了氧化铝生产的节能减排,其环境效益显著,经济效益可观,有效的实现能源的梯级利用,促进节能减排双碳达标的目标。
[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本实施例中一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统的结构示意图。
[0030] 图2为本实用例中一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统中烟气在换热器本体内的流动路径示意图。
[0031] 图3为为本实用例中一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统中换热器本体的内部结构示意图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0033] 氢氧化铝焙烧炉出口所排放的烟气含水率约43%,热烟气中含有巨大的热能可回收利用,可回收的烟气显热约5 10%,可回收的潜热约90 95%,余热利用的潜力巨大。如图1~ ~所示,本实施例设计了一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统,包括:
一级余热回收单元,用于对氧化铝焙烧炉烟气进行显热回收;
二级余热回收单元,用于对经过所述一级余热回收单元进行显热回收之后的烟气进行潜热回收。
[0034] 本实施例中通过两级余热的回收利用方式,分别进行显热回收和潜热回收,使得氧化铝焙烧炉烟气中的余热得到充分回收利用。
[0035] 其中,一级余热回收单元进行显热回收以及二级余热回收单元进行潜热回收的具体结构形式可以有多种,可以采用多种方式进行。
[0036] 在一实施例中,所述一级余热回收单元包括:一级余热回收换热器(见图1中换热器I),用于对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,以换热得到一级换热热水;
一级余热回收利用装置,用于回收利用所述一级余热回收换热器换热得到的一级换热热水。
[0037] 本实施例中通过一级余热回收换热器对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使得氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,本实施例中可以将温度从160℃左右降低至105℃左右,而换热得到一级换热热水则输送至一级余热回收利用装置进行热能利用,其中一级余热回收利用装置的形式可以有多种,可以根据情况进行多种设计。
[0038] 在一实施例中,所述一级余热回收单元还包括:回水箱,接收所述一级余热回收利用装置排出的回收水;
循环水泵,用于将所述回水箱内的回收水输送至所述一级余热回收换热器进行循环使用。
[0039] 经过一级余热回收利用装置热能利用之后得到回收水,还可以输送至回水箱,经由循环水泵输送至一级余热回收换热器进行循环利用。
[0040] 在一实施例中,所述一级余热回收单元还包括:除尘器,与所述一级余热回收换热器连接,用于对氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气除尘,再将除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气排入所述所述一级余热回收换热器。
[0041] 本实施例中将氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气先进行除尘处理,再输送至一级余热回收换热器进行换热处理。
[0042] 在一实施例中,所述二级余热回收单元包括:二级余热换回收换热器(见图1中换热器Ⅱ),用于接收经所述一级余热回收换热器降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或所述除尘器除尘之后的氧化铝焙烧炉烟气,且对接收的氧化铝焙烧炉烟气进行换热,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
二级余热回收利用装置,用于回收利用所述二级余热回收换热器换热得到的二级换热热水;
冷凝水回收装置,用于回收所述冷凝水。
[0043] 本实施例中通过一级余热回收换热器对所述氧化铝焙烧炉烟气换热,使得氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,本实施例中根据对烟气参数经初步核算,烟气酸露点约84.6℃,考虑一定的安全余量,余热回收后的出口烟气温度按105℃设计,以降低低温烟气对换热设备的腐蚀,延长设备使用寿命,因此可以将温度从160℃左右降低至105℃左右,而换热得到一级换热热水则输送至一级余热回收利用装置进行热能利用,其中一级余热回收利用装置的形式可以有多种,可以根据情况进行多种设计。
[0044] 本实施例中冷凝水回收装置的结构形式可以有多种,可以采用多种方式,在一实施例中,所述冷凝水回收装置包括:沉淀箱,用于接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并进行沉淀和/或过滤处理;
冷凝水箱,接收并缓存经过所述沉淀箱沉淀和/或过滤处理之后的冷凝水。
[0045] 在一实施例中,所述冷凝水回收装置还包括:气液分离器,接收所述二级余热换回收换热器排出的冷凝水,并对所述冷凝水进行气液分离处理,最后将经处理之后的冷凝水输送至所述沉淀箱。
[0046] 本实施例中一级余热回收利用装置、二级余热回收利用装置可以包括多种类型,可以根据实际情况进行设计,例如回收的热能可用于平盘母液加热、AH洗水加热、厂区采暖、ORC余热发电等,有效的实现能源的梯级利用,促进节能减排双碳达标的目标。因此,在一实施例中,所述一级余热回收利用装置包括平盘母液加热装置和AH洗水加热装置;所述二级余热回收利用装置包括ORC余热发电装置;
所述一级余热回收换热器采用翅片管换热器;
所述一级余热回收换热器和/或所述二级余热回收换热器设置有空气激波清灰系统。
[0047] 本实施例中一级余热回收换热器采用翅片管换热器,材质采用ND钢,翅片管具有传热能力强,由于单位体积传热面加大,传热能力增强,翅片管换热器管子少,筒体直径或高度可减小,因而结构紧凑且便于布置等优点。
[0048] 虽然换热器内烟气流速具有自清灰能力,但考虑到换热面有少量积灰的可能性,本实施例中可在换热器设置空气激波清灰系统,系统采用正压多点激波吹灰器,利用压缩空气作为正压密封,以防止吹灰结束后含硫含尘烟气倒罐入吹灰器本体和吹灰管道,导致腐蚀损坏,并对传动、密封部件作合理改进,其吹灰效果显著,使用可靠,运行操作简便。
[0049] 在一实施例中,所述一级余热回收换热器和所述二级余热回收换热器均包括换热器本体1,其中,所述换热器本体1包括热部11和冷部12,烟气依次流过所述热部11、所述冷部12,所述换热器本体1内设置有在所述换热器本体1内流动的换热液。
[0050] 所述冷部12与热部11连通,即,换热液可以由热部11进入冷部12,且可以由冷部12进入热部11,以使换热液在换热器本体1内循环流动。实践中,换热器本体1具有一定体积,先与烟气进行热交换的一端为热部11,热部11最先与烟气进行热交换,与热部11进行热交换后的烟气损失一定热量,损失热量后的烟气再与冷部12进行热交换,由此,位于冷部12的换热液温度可能低于位于热部11的换热液,换热器本体1的体积越大,位于冷部12的换热液与位于热部11的换热液温差越大,而为了使输出的换热液具有更高的温度,换热液由热部11输出,即换热液在输出前与温度较高的烟气进行一次热交换,从而提升了换热液输出时的温度。
[0051] 换热液可以为换热热水等液体,或者,也可以为其它具有流动性能的流体
[0052] 然而,换热液与烟气的温差越大,其换热效率越高,而烟气需要以一定流速通过换热器本体1。因此,冷部12的热交换面积应大于热部11的热交换面积,或者,位于冷部12的换热液具有更长的流动路径,以使位于冷部12的换热液与烟气具有更长的换热时间,或者,使位于冷部12的换热液与烟气具更大的换热面积,以使位于冷部12的换热液具有合理的温度。
[0053] 具体而言,换热液由所述热部11进入所述冷部12,并且,换热液流过所述冷部12后由所述热部11输出;或者,换热液由所述热部11进入所述换热器本体1,并且,换热液交替流过所述热部11、所述冷部12后由所述热部11输出;该方案中,换热液在热部11与冷部12之间呈蛇形轨迹,使换热液交替在热部11、冷部12实现热交换。
[0054] 在换热液进入冷部12后,可以适当延长换热液在冷部12内的流动路径,以提高换热液在冷部12的温度。
[0055] 在一些实施例中,所述烟气以第一速度流过所述热部11,所述烟气以第二速度流过所述冷部12,所述第一速度大于所述第二速度;例如,烟气在热部11的流通直径小于烟气在冷部12的流通直径,此时,位于冷部12处的烟气即具有较低的流速,使换热液与冷部12具有更长的热交换时长,以提升位于冷部12的换热液温度。
[0056] 在一些实施例中,所述冷部12设置有减缓烟气流速的扰流片。扰流片在图中未示出,扰流片可以采用任意一种具有使烟气产生紊流功能的结构,即扰流片主要起到对烟气导向的功能。
[0057] 扰流片可以采用固定式,即扰流片可以采用任意方式固定于冷部12,通常可以采用焊接或者一体式结构,扰流片可以朝向热部11倾斜,以使烟气在冷部12产生紊流,使烟气与冷部12接触均匀,进而使得冷部12具有良好的热交换效果。
[0058] 或者,扰流片也可以呈动态方式设置于冷部12,例如,扰流片可以转动连接于冷部12,烟气在冷部12流动时,烟气推动扰流片旋转,除可以使烟气产生紊流,旋转的扰流片还可以起到吹落灰尘的功能,使冷部12上不易积聚灰尘,进而使得冷部12具有更好的热交换性能。
[0059] 例如,扰流片可以类似于扇的叶片,呈三维曲面,扰流片可以通过转轴转动连接于冷部12。转轴可以焊接于冷部12。
[0060] 在烟气流速允许的前提下,热部11也可以设置扰流片。扰流片在热部11的设置方式参照扰流片在冷部12的设置方式。
[0061] 本实施例中还提供了一种上述氧化铝焙烧炉烟气余热回收系统对应的回收方法,具体包括以下步骤:将氧化铝焙烧炉排出的氧化铝焙烧炉烟气进行除尘处理;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气进一级换热处理,使得所述氧化铝焙烧炉烟气的温度降低,并得到一级换热热水;
将换热得到的所述一级换热热水输送至以及一级余热回收利用装置进行回收利用;
将除尘处理之后的氧化铝焙烧炉烟气,和/或,经过一级换热处理降温之后的氧化铝焙烧炉烟气,进行二级换热处理,以使所述氧化铝焙烧炉烟气转换为冷凝水,并换热得到二级换热热水;
将得到的所述二级换热热水输送至以及二级余热回收利用装置进行回收利用;
将所述二级换热处理得到的冷凝水进行淀和/或过滤处理之后,输送至冷水水箱缓存,待回收利用。
[0062] 在一实施例中,所述一级换热热水经所述一级余热回收利用装置利用之后形成的回收水,循环至一级换热处理处进行循环使用。
[0063] 本实施例中充分回收利用烟气中的显热以及潜热,在氧化铝生产中,烧结法、赤泥洗涤、平盘洗水都需要大量的热水,而在北方地区的冬季供暖更是需要巨量的热水,回收的热水完全满足生产及生产的需要,而且烟气中的水还将是生产和生活用热水的补水,并可以例如配套ORC余热发电系统。回收的热水也完全可以作为工业使用或用于生产生活区供暖等等。
[0064] 另外,本发明也可以在经济效益方面非常显著,按焙烧炉年运行率91.3%运转,90%的热能回收率计算,根据热能分析,单台1500t/d氢氧化铝焙烧炉每小时可回收热能约9.13GJ,折标准为312㎏/h,合计全年回收热能折标准煤2494t/a。每台焙烧炉每小时
9.13GJ的热能可将约62t水由55℃提高至90℃。
[0065] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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