專利名稱：一種炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于工業(yè)余熱利用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種炭素石墨化高溫?zé)煔?余熱回收利用裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)生產(chǎn)石墨電極是依靠大電流對碳棒進(jìn)行高溫石墨化，石墨化過程耗能 非常巨大，在石墨化過程中石墨化爐內(nèi)部溫度高達(dá)2600°C以上。在石墨化過程中，石墨化爐 爐頂將產(chǎn)生1100°C左右的高溫氣體，這些高溫氣體由煙囪排出，并帶走大量熱能，熱能損失 嚴(yán)重。這部分熱能損失占到石墨化過程中總熱量的30%-45%左右，造成極大的能源浪費； 同時，高溫氣體對大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，使環(huán)境、氣候嚴(yán)重惡化。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種有效利用余熱、提高能源利用率、降低環(huán)境污染的 炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥?利用裝置，包括集熱裝置、余熱轉(zhuǎn)換裝置和余熱利用裝置，所述集熱裝置的進(jìn)口端對應(yīng)石墨 化爐爐頂固定安裝，集熱裝置的出口端通過高溫?zé)煹琅c余熱轉(zhuǎn)換裝置相連通，余熱轉(zhuǎn)換裝 置的后部連通設(shè)置余熱利用裝置。所述集熱裝置為倒錐形集氣罩，集氣罩進(jìn)口端與石墨化爐爐頂對應(yīng)銜接，集氣罩 出口端與高溫?zé)煹老噙B通。所述集氣罩內(nèi)部鋪設(shè)有硅酸鋁耐火材料層。所述余熱轉(zhuǎn)換裝置為鍋爐。所述余熱利用裝置為聯(lián)動設(shè)置的汽輪機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。所述高溫?zé)煹纼?nèi)部鋪設(shè)硅酸鋁耐火材料層、外部包裹保溫材料層。所述汽輪機(jī)出口端依次設(shè)有除塵脫硫設(shè)備、引風(fēng)機(jī)和煙囪。所述除塵脫硫設(shè)備包括旋流板塔和脫硫器，旋流板塔通過循環(huán)水泵及管道與沉淀 池連通，脫硫器通過循環(huán)水泵及管道與堿液池連通，脫硫器煙氣出口與煙 相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是1、通過余熱利用裝置對高溫氣體的熱能進(jìn)行再利用，即將熱能轉(zhuǎn)化為電能或者直 接用于加熱或者取暖，減少熱能損失和能源浪費，提高能源利用率；同時，降低所排放尾氣 的溫度，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)節(jié)能減排。2、集氣罩呈倒錐形，便于收集煙氣和排放煙氣，工作效率高。3、經(jīng)除塵脫硫設(shè)備凈化后排放到外界的氣體，有害粉塵和有毒氣體及S02含量降 低，大大凈化空氣質(zhì)量。4、采用本實用新型的節(jié)能效果和污染物減排效果非常顯著，對大氣環(huán)境、空氣質(zhì) 量改善明顯，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。[0017]5、本實用新型特別適用于生產(chǎn)石墨電極及其它炭素制品的石墨化爐，其利用余熱 通過汽輪機(jī)和交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，可以循環(huán)利用到石墨電極的生產(chǎn)中，也可向外供給， 大大降低生產(chǎn)成本，節(jié)約開支，提高企業(yè)競爭力。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其包括集熱裝置、余熱轉(zhuǎn) 換裝置和余熱利用裝置，所述集熱裝置、余熱轉(zhuǎn)換裝置和余熱利用裝置分別為倒錐形集氣 罩3、鍋爐4和聯(lián)動設(shè)置的汽輪機(jī)5與交流發(fā)電機(jī)6。集氣罩3的進(jìn)口端與石墨化爐1的爐 頂對應(yīng)銜接后固定安裝，集氣罩3的出口端與鍋爐4通過高溫?zé)煹?相連通，鍋爐4通過蒸 汽管道7與汽輪機(jī)5相連，汽輪機(jī)5與交流發(fā)電機(jī)6聯(lián)動設(shè)置。為了防止高溫氣體對集氣 罩3和高溫?zé)煹?的破壞，在集氣罩3和高溫?zé)煹?的內(nèi)部鋪設(shè)有硅酸鋁耐火材料層8，高 溫?zé)煹?的外部包裹保溫材料層9，同時，也提高了高溫氣體的余熱回收率。為減少環(huán)境污 染，在汽輪機(jī)5出口端依次設(shè)有除塵脫硫設(shè)備、引風(fēng)機(jī)10和煙囪11，除塵脫硫設(shè)備包括與高 溫?zé)煹?相連通的旋流板塔12和脫硫器13。旋流板塔12通過循環(huán)水泵14及管道與沉淀 池15連通，脫硫器13通過循環(huán)水泵16及管道與堿液池17連通，脫硫器13煙氣出口與煙 囪11相連。本實用新型的工作原理為集中收集的高溫氣體送鍋爐4加熱冷水，將冷水加熱 成具有一定壓力的過熱蒸汽，然后進(jìn)入汽輪機(jī)5并推動汽輪機(jī)5轉(zhuǎn)動，并使與汽輪機(jī)5聯(lián) 動的交流發(fā)電機(jī)6發(fā)電。在此過程中，950°C的高溫氣體經(jīng)過余熱轉(zhuǎn)換和利用后溫度降至 200 °C。在本實用新型中，項目配備1臺35t/h鍋爐及6麗交流發(fā)電機(jī)，設(shè)計年發(fā)電 4. 71X107kff h，其中自用2. 1 X 106kff h，年向廠區(qū)供電4. 5X107kff h，可滿足工藝要求， 且規(guī)模合理。按河南省2007年供電煤耗350g/kW h進(jìn)行計算，余熱發(fā)電每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn) 煤量為 4. 5X107kW*hX350X10— = 15750t，減少 C02 排放量 41617. 8t/a，減少 S02 排放量 103. 32t/a，節(jié)能效果和污染物減排效果非常顯著。本實用新型特別適用于生產(chǎn)石墨電極的石墨化爐，其利用余熱通過汽輪機(jī)和交流 發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，可以循環(huán)利用到石墨電極的生產(chǎn)中，也可向外供給，大大降低生產(chǎn)成 本，節(jié)約開支，提高企業(yè)競爭力。
權(quán)利要求一種炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于包括集熱裝置、余熱轉(zhuǎn)換裝置和余熱利用裝置，所述集熱裝置的進(jìn)口端對應(yīng)石墨化爐爐頂固定安裝，集熱裝置的出口端通過高溫?zé)煹琅c余熱轉(zhuǎn)換裝置相連通，余熱轉(zhuǎn)換裝置的后部連通設(shè)置余熱利用裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述集 熱裝置為倒錐形集氣罩，集氣罩進(jìn)口端與石墨化爐爐頂對應(yīng)銜接，集氣罩出口端與高溫?zé)?道相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述集 氣罩內(nèi)部鋪設(shè)有硅酸鋁耐火材料層。
4.如權(quán)利要求1所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述余 熱轉(zhuǎn)換裝置為鍋爐。
5.如權(quán)利要求1所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述余 熱利用裝置為聯(lián)動設(shè)置的汽輪機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在 于所述高溫?zé)煹纼?nèi)部鋪設(shè)硅酸鋁耐火材料層、外部包裹保溫材料層。
7.如權(quán)利要求6所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述汽 輪機(jī)出口端依次設(shè)有除塵脫硫設(shè)備、引風(fēng)機(jī)和煙囪。
8.如權(quán)利要求7所述的炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，其特征在于所述除 塵脫硫設(shè)備包括旋流板塔和脫硫器，旋流板塔通過循環(huán)水泵及管道與沉淀池連通，脫硫器 通過循環(huán)水泵及管道與堿液池連通，脫硫器煙氣出口與煙 相連。
專利摘要本實用新型公開了一種炭素石墨化高溫?zé)煔庥酂峄厥绽醚b置，包括集熱裝置、余熱轉(zhuǎn)換裝置和余熱利用裝置，所述集熱裝置的進(jìn)口端對應(yīng)石墨化爐爐頂固定安裝，集熱裝置的出口端通過高溫?zé)煹琅c余熱轉(zhuǎn)換裝置相連通，余熱轉(zhuǎn)換裝置的后部連通設(shè)置余熱利用裝置。通過余熱利用裝置對高溫氣體的熱能進(jìn)行再利用，即將熱能轉(zhuǎn)化為電能或者直接用于加熱或者取暖，減少熱能損失和能源浪費，提高能源利用率；同時，降低所排放尾氣的溫度，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)節(jié)能減排。集氣罩呈倒錐形，便于收集煙氣和排放煙氣，工作效率高。本實用新型利用余熱通過汽輪機(jī)和交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，可以循環(huán)利用到石墨電極的生產(chǎn)中，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約開支。
文檔編號B01D50/00GK201581943SQ20102010075
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者王金升, 趙永欽, 趙永鵬, 趙聚法, 鄧偉年, 郭青, 金超 申請人:新鄭市東升炭素有限公司