本發(fā)明涉及熱量回收技術領域,特別涉及一種熱量回收系統(tǒng)。
背景技術:
有些設備在工作時排出的尾氣的溫度較高,如干燥塔在烘干物料后排出的尾氣,其溫度就比較高,如果直接將這樣溫度較高的尾氣排放到空氣中,那么就會導致大量的熱量直接排放到空氣中,浪費了大量的熱量資源。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種熱量回收系統(tǒng),用于回收系統(tǒng)中干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的熱量,節(jié)約能源。
本發(fā)明實施例提供一種熱量回收系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
干燥塔,用于烘干物料;
至少一個第一熱交換器,其中的每個第一熱交換器均與所述干燥塔連接;其中,所述至少一個第一熱交換器中的每個第一熱交換器用于接收所述干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣,通過所述尾氣為輸入到所述每個第一熱交換器中的氣體加熱,以及,將加熱后的氣體輸出給所述熱風爐;
熱風爐,與所述干燥塔和所述每個第一熱交換器連接;所述熱風爐用于接收所述加熱后的氣體和輸入的燃氣,對所述加熱后的氣體和所述燃氣進行處理,并將處理后產(chǎn)生的氣體輸出給所述干燥塔,以供所述干燥塔烘干所述干燥塔內的物料。
可選的,所述至少一個第一熱交換器與所述熱風爐的燃燒室連接,所述熱風爐的燃燒室接收加熱后的氣體,及將所述加熱后的氣體和輸入的燃氣混合燃燒,并將燃燒后產(chǎn)生的氣體輸出給所述干燥塔。
可選的,所述至少一個第一熱交換器與所述熱風爐的混合風室連接,所述混合風室接收加熱后的氣體,并接收燃燒室燃燒后產(chǎn)生的氣體,將所述加熱后的氣體與所述燒后產(chǎn)生的氣體混合,將混合后的氣體輸出給所述干燥塔,其中混合后得到的氣體的溫度與所述干燥塔烘干物料所需的溫度一致。
可選的,如果所述系統(tǒng)包括的所述第一熱交換器的數(shù)量大于或等于2;
所述系統(tǒng)還包括第一分配閥,所述第一分配閥分別與每個所述第一熱交換器和所述干燥塔連接,用于將所述干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣分配給所述每個第一熱交換器。
可選的,所述系統(tǒng)還包括控制器,所述控制器與所述第一分配閥連接,用于根據(jù)所述每個第一熱交換器輸出的氣體所需的溫度確定為所述每個第一熱交換器分配的氣體的量,并指示所述第一分配閥為所述每個第一熱交換器分配相應量的尾氣。
可選的,所述系統(tǒng)還包括第二熱交換器,所述第二熱交換器與所述干燥塔連接;
其中,所述第二熱交換器用于接收所述干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣,通過所述尾氣為輸入到所述第二熱交換器中的物料進行烘干,以及,將烘干后的物料輸出給所述干燥塔,以通過所述干燥塔繼續(xù)烘干所述烘干后的物料。
可選的,所述系統(tǒng)還包括第二分配閥,所述第二分配閥分別與所述第二熱交換器和所述干燥塔連接,用于調節(jié)所述干燥塔向所述所述第二熱交換器分配的烘干物料后產(chǎn)生的尾氣量。
可選的,所述控制器還與所述第二分配閥連接;
其中,所述控制器用于根據(jù)所述干燥塔所需氣體的溫度以及所述每個第一熱交換器輸出的氣體所需的溫度確定為所述第二熱交換器分配的氣體的量,并指示所述第二分配閥為所述第二熱交換器分配相應量的尾氣。
可選的,輸入到所述熱風爐中的所述加熱后的第一氣體的體積大于第一體積閾值,以使得所述輸入到所述熱風爐內的燃氣能夠通過所述加熱后的第一氣體燃盡。
可選的,所述系統(tǒng)還包括旋風分離器,所述旋風分離器與所述干燥塔連接,用于將所述干燥塔烘干物料后排出的氣體和物料進行分離;其中,分離后的氣體為所述干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣。
可選的,所述系統(tǒng)還包括廢水回收裝置,所述廢水回收裝置與所述至少一個第一熱交換器和所述第二熱交換器中的至少一個熱交換器連接;
其中,所述廢水回收裝置用于收集所述干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過所述至少一個熱交換器換熱后產(chǎn)生的冷凝水。
本發(fā)明實施例中,在熱量回收系統(tǒng)中干燥塔烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的溫度較高,可以通過該尾氣為第一氣體加熱,將加熱后的第一氣體輸出給熱風爐,在熱風爐中,加熱后的第一氣體和輸入的燃氣混合燃燒,燃燒后產(chǎn)生的氣體可以輸出給干燥塔,供干燥塔烘干其內部的物料。即,實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用,盡量避免直接將干燥塔排出的溫度較高的尾氣直接排放到空氣中,節(jié)約了能源,提高了能源利用率,也可以盡量避免城市出現(xiàn)熱島現(xiàn)象。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)的一種結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
下面結合附圖介紹本發(fā)明實施例提供的技術方案。
請參見圖1,本發(fā)明實施例提供一種熱量回收系統(tǒng),該系統(tǒng)包括熱風爐11、干燥塔12和至少一個第一熱交換器13,熱風爐11與干燥塔12連接,干燥塔12還與至少一個第一熱交換器13連接,至少一個第一熱交換器13還與熱風爐11連接,其中,每個第一熱交換器13用于接收干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣,通過尾氣為輸入到每個第一熱交換器13中的氣體加熱,以及,將加熱后的氣體輸出給熱風爐11。熱風爐11可以與干燥塔12和每個第一熱交換器13連接,熱風爐11可以用于接收加熱后的氣體和輸入的燃氣,對加熱后的氣體和燃氣進行處理,并將處理后產(chǎn)生的氣體輸出給干燥塔12,以供干燥塔12烘干干燥塔12內的物料。
本發(fā)明實施例中,熱風爐11中可以設置燃燒室14,至少一個第一熱交換器13可以與燃燒室14連接,圖1以至少一個第一熱交換器13的數(shù)量為1為例進行說明。請繼續(xù)參見圖1,在燃燒室14中可以燃燒輸入的氣體,例如,燃燒室14可以接收燃氣和第一氣體,在燃燒室14中,燃氣和第一氣體能夠混合燃燒。燃氣例如為天然氣或者其他可燃性氣體,第一氣體可以是空氣,當然也可以是其他類型的助燃氣體。其中,第一氣體可以通過風機輸入第一熱交換器13,風機可以為第一氣體提供壓力,以使得加壓后的第一氣體能夠較快地輸入第一熱交換器13,減小輸入過程所需的時間,提高輸入效率。由于燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度較高,可以將燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體輸出給干燥塔12,以供干燥塔12烘干干燥塔12內的物料。
干燥塔12烘干其內部的物料后產(chǎn)生的尾氣溫度較高,在本發(fā)明實施例中,為了避免干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的熱量直接排入空氣中,可以對這部分熱量加以利用,利用這部分熱量為輸入給燃燒室14的第一氣體加熱,即干燥塔12可以將烘干物料后產(chǎn)生的尾氣輸出給第一熱交換器13,同時第一氣體也可以輸出給第一熱交換器13,在第一熱交換器13中,尾氣為第一氣體加熱,由于加熱后的第一氣體的溫度較高,那么在燃燒室14中,第一氣體和燃氣混合燃燒需要外部提供給燃燒室14的熱量較少,達到了節(jié)約能源的效果,提高了能源利用率。其中,在圖1中實線箭頭的方向表示干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的流向,虛線箭頭的方向表示第一氣體的流向。
在本發(fā)明實施例中,在熱風爐11的燃燒室14中,燃氣和加熱后的第一氣體混合燃燒,在理想的情況下,燃氣燃燒所需要的實際第一氣體的量取決于所需的理論第一氣體的量,即理論上一定量的第一氣體可以保證燃氣完全燃燒。但是在實際的燃燒裝置中,不可能達到理想化的情況,因此為了使得輸入燃燒室14內的燃氣能夠充分燃燒,輸入的第一氣體的量一般需要超過理論上的量,所以輸入燃燒室14中的加熱后的第一氣體的體積可以大于第一體積閾值。其中第一體積閾值可以是輸入燃燒室14中的燃氣充分燃燒理論上所對應的第一氣體的體積值。
請參見圖2,熱風爐11中除了燃燒室14之外還可以設置混合風室15,至少一個第一熱交換器13可以與混合風室15連接,混合風室15可以與干燥塔12連接,圖2以至少一個第一熱交換器13的數(shù)量為1進行說明。燃燒室14中燃燒后產(chǎn)生的氣體可以輸出到混合風室15,混合風室15可以將混合風室15中的氣體輸出給干燥塔12,以供干燥塔12烘干物料。在本發(fā)明實施例中,干燥塔12要烘干干燥塔12內的物料,所需的溫度隨著物料的不同可能不同,如物料A所需的烘干溫度可以是70℃,物料B所需的烘干溫度是80℃,那么混合風室15輸出給干燥塔12的氣體的溫度隨著干燥塔12內的物料的不同也可能不同。由于燃燒室14燃燒燃氣后產(chǎn)生的氣體的溫度可能是固定的,所以混合風室15接收到的燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度也是固定的,若是直接將接收的燃燒后產(chǎn)生的氣體輸出給干燥塔12,則使得干燥塔12只能干燥與燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度對應的物料。為了使得干燥塔12能夠干燥不同的物料,則需要對混合風室15內部的氣體的溫度進行調節(jié),以使得混合風室15內部的氣體的溫度能夠在不同時刻滿足干燥塔12中不同的物料的需求。
本發(fā)明實施例中,可以利用干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的熱量來調節(jié)混合風室15內部的氣體的溫度,下面進行介紹。
請繼續(xù)參見圖2,第一熱交換器13可以接收干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的部分尾氣,因為干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的溫度較高,因此在第一熱交換器13中,尾氣可以為輸入到第一熱交換器13中的第二氣體進行加熱,即利用尾氣的熱量來加熱第二氣體,達到了熱量回收利用的效果。其中,第二氣體可以是空氣,當然也可以是其他可能類型的氣體,第二氣體可以通過風機輸入第一熱交換器13中,風機可以為第二氣體提供壓力,以使得加壓后的第二氣體能夠較快地輸入第一熱交換器13中,減小整個過程所需的時間,提高了效率。
加熱后的第二氣體可以輸出給混合風室15,在混合風室15中與燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體混合,由于燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度較高,加熱后的第二氣體的溫度相較于燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度來說較低,因此,在混合風室15內,加熱后的第二氣體可以降低燃燒室14燃燒后產(chǎn)生的氣體的溫度,而加熱后的第二氣體的溫度可能隨著第一熱交換器13中輸入的干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的量的不同而不同,所得到的混合風室15內部的混合氣體的溫度也不同,以達到調節(jié)混合風室15內的氣體的溫度的目的,有效利用了尾氣的熱量,提高了能源利用率。當然,本發(fā)明實施例,對于第一熱交換器13的數(shù)量不作限制,第一熱交換器13可以只連接燃燒室14,也可以只連接混合風室,或者還可以既連接燃燒室14,又連接混合風室15。
在本發(fā)明實施例中,干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣可以輸出給至少一個第一熱交換器13。第一熱交換器13的數(shù)量可以大于或等于2,此時,因為有至少一個熱交換器,所以要將尾氣輸出給至少一個熱交換器,就涉及到如何為至少一個熱交換器分配尾氣。鑒于此,請參見圖3,本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)還可以包括第一分配閥41,圖3以至少一個第一熱交換器13的數(shù)量為2進行說明,其中一個第一熱交換器13連接燃燒室14,另一個第一熱交換器13連接混合風室15,第一分配閥41分別與兩個第一熱交換器13和干燥塔12連接,以實現(xiàn)將干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣分配給兩個第一熱交換器13。因為有兩個熱交換器,所以除了涉及到要為兩個熱交換器分配尾氣之外,還涉及到為兩個第一熱交換器13分配的尾氣的量,即為兩個第一熱交換器13分別分配多少尾氣,下面進行介紹。
請繼續(xù)參見圖3,在本發(fā)明實施例中,熱量回收系統(tǒng)中還可以包括控制器42,以通過控制器42確定為兩個第一熱交換器13分配尾氣的量。其中,控制器42可以作為一個功能模塊設置在熱量回收系統(tǒng)中包括的任意設備上,例如設置在干燥塔12上,或者控制器42也可以是一個獨立的設備,不依附于其他設備,圖3以控制器42是獨立的設備為例。
控制器42可以包括中央處理器(CPU)或特定應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),可以包括一個或多個用于控制程序執(zhí)行的集成電路,可以包括使用現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)開發(fā)的硬件電路,可以包括基帶芯片??傊刂破?2可以視為發(fā)布命令的“決策機構”,可以完成協(xié)調和指揮第一分配閥41的操作,本發(fā)明實施例對于控制器42的實現(xiàn)形式不作限制。
在本發(fā)明實施例中,控制器42可以根據(jù)混合風室15所需氣體的溫度確定為兩個第一熱交換器13分配的氣體的量??刂破?2可以與第一分配閥41連接,并指示第一分配閥41分別為兩個第一熱交換器13分配相應量的尾氣。在本發(fā)明實施例中,控制器42將干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的部分尾氣分配給與燃燒室14連接的第一熱交換器13,使得加熱后的第一氣體在燃燒室14內達到助燃的目的。另外,控制器42還可以將干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的剩余尾氣分配給與混合風室15連接的第一熱交換器13,使得加熱后的第二氣體在混合風室15內達到調節(jié)混合風室15內的氣體的溫度的目的。在具體實施過程中,控制器42可以優(yōu)先考慮混合風室15所需氣體的溫度,即干燥塔12烘干物料所需的溫度,進而確定為與混合風室15連接的第一熱交換器13分配氣體的量,以滿足干燥塔12可以烘干不同的物料的需求,而其余的尾氣可以指示第一分配閥41分配給與燃燒室14連接的第一熱交換器13,從而盡量實現(xiàn)尾氣的最大化利用。
在具體實施過程中,干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣可能較多,在分配給至少一個第一熱交換器13后可能還有剩余,那么為了盡可能地將尾氣用盡,在本發(fā)明實施例中,還可以設置第二熱交換器51,第二熱交換器51與干燥塔12連接。當然,本發(fā)明實施例中,熱量回收系統(tǒng)可以只設置第二熱交換器51。也可以既設置第一熱交換器13,又設置第二熱交換器51。請參見圖4,圖4以熱量回收系統(tǒng)既設置第一熱交換器13和第二熱交換器51為例。第二熱交換器51可以接收物料,可以理解為,干燥塔12需烘干的部分物料或全部物料可以先輸入第二熱交換器51,第二熱交換器51接收尾氣后,可以先為第二熱交換器51內的物料進行預熱,這樣,在將預熱后的物料送入干燥塔12后,預熱后的物料在干燥塔12內的烘干時間就會減少,提高了物料的烘干效率。當然,本發(fā)明實施例中,對熱量回收系統(tǒng)設置
同樣地,在本發(fā)明實施例中,若設置了第二熱交換器51,那么就涉及到如何確定為第二熱交換器51分配干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的量。請參見圖5,本發(fā)明實施例提供的熱量回收系統(tǒng)還包括第二分配閥61,第二分配閥61可以分別與第二熱交換器51、干燥塔12以及控制器42連接。控制器42可以根據(jù)干燥塔12、燃燒室14及混合風室15分別所需氣體的溫度確定為第二熱交換器51和第一分配閥41分配的氣體的量,并指示第二分配閥61為第二熱交換器51和第一分配閥41分配相應量的尾氣,第一分配閥41可以繼續(xù)為第一熱交換器13分配相應量的尾氣。
在本發(fā)明實施例中,由于干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣中可能會攜帶顆粒較小的物料,若直接將尾氣輸出給第一熱交換器13,或者輸出給第二熱交換器51則會浪費物料,也可能會堵塞第一熱交換器13或第二熱交換器51內的通道。鑒于此,在本發(fā)明實施例中,熱量回收系統(tǒng)還可以包括旋風分離器21,如圖6所示,旋風分離器21與干燥塔12連接,旋風分離器21可以將干燥塔12烘干物料后排出的氣體和物料進行分離,分離后的氣體可以輸出給第一熱交換器13或第二熱交換器51中的至少一個熱交換器。
在本發(fā)明實施例中,通過干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣對輸入到至少一個第一熱交換器13的一個第一熱交換器13中的第一氣體加熱,或者對輸入到另一個第一熱交換器13中的第二氣體加熱,或者對輸入到第二熱交換器51中的需要烘干的物料進行加熱,是利用尾氣和第一氣體、第二氣體及需要烘干的物料之間的溫差實現(xiàn)的,而干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣中包含有水蒸氣,隨著尾氣的溫度的降低,至少一個第一熱交換器13和第二熱交換器51中可能含有尾氣換熱后產(chǎn)生的冷凝水。鑒于此,在本發(fā)明實施例中,熱量回收系統(tǒng)還可以包括廢水回收裝置71,如圖7所示。廢水回收裝置71可以與至少一個第一熱交換器13和第二熱交換器51中的至少一個熱交換器連接,能夠收集干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過至少一個熱交換器換熱后產(chǎn)生的冷凝水,以待進一步處理利用。
本發(fā)明實施例中,在熱量回收系統(tǒng)中干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的溫度較高,通過該尾氣為第一氣體加熱,加熱后的第一氣體可以再加以利用,將加熱后的第一氣體輸出給熱風爐11,在熱風爐11中,加熱后的第一氣體和輸入的燃氣混合燃燒,燃燒后產(chǎn)生的氣體可以輸出給干燥塔12,供干燥塔12烘干其內部的物料。即,利用干燥塔12烘干物料后產(chǎn)生的尾氣的熱量來加熱第一氣體,達到了熱量回收利用的效果,節(jié)約了能源,提高了能源利用率。
顯然,本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。