本發(fā)明涉及余熱利用，更具體地，涉及一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋁用炭素行業(yè)一般用罐式煅燒爐把石油焦加工成預(yù)焙陽極，作為電解鋁工業(yè)鋁冶煉過程中的陽極材料。石油焦在罐式煅燒爐的料罐里經(jīng)1200～1300℃的高溫煅燒，去除水分、揮發(fā)份及其它化工殘留物，提高原料密度、機(jī)械強(qiáng)度以及增強(qiáng)導(dǎo)電性能，然后經(jīng)后續(xù)的破碎、混捏、焙燒等工藝，最終形成預(yù)焙陽極。

2、在煅燒爐料罐里煅燒后的成品稱之為煅后焦，由于煅后焦溫度較高，目前的生產(chǎn)工藝，在每個(gè)料罐的下方各布置一個(gè)水套用于冷卻煅后焦，目前水套形式采用最多的是夾套式換熱器，就是把換熱器做成夾層結(jié)構(gòu)，煅后焦在夾層內(nèi)壁圍攏的空間通過，夾層內(nèi)壁和夾層外壁之間，有冷卻水在其中流過實(shí)現(xiàn)對煅后焦冷卻的目的，循環(huán)水加熱后再通過冷卻塔降溫，得以循環(huán)使用，這種方式?jīng)]有把余熱進(jìn)行利用，更沒有把這高品質(zhì)的余熱進(jìn)行高效利用。

3、另外，目前工廠里需要消耗一定的能源，在夏季給建筑、廠房進(jìn)行空調(diào)制冷，主要場所有：一是辦公區(qū)域、倒班宿舍夏季需要空調(diào)制冷，二是一些重要的生產(chǎn)場所需要空調(diào)制冷，比如中控室，三是一些電氣設(shè)備間比如配電室、變壓站等，由于電氣設(shè)備在運(yùn)行中散熱量較大，為了確保設(shè)備運(yùn)行安全，一般也需要進(jìn)行空調(diào)制冷。目前工廠里的空調(diào)制冷一般采用分體式空調(diào)，電耗較高。

4、如上所述，一方面存在高品質(zhì)余熱沒有被有效利用，一方面工廠夏季空調(diào)制冷還需要消耗其它形式的能源，如何把二者結(jié)合起來，減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)余熱制冷，并為企業(yè)帶來較大經(jīng)濟(jì)效益，本實(shí)用新型專利給出了一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述情況，本實(shí)用新型專利提供了一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對余熱的高品質(zhì)回收，同時(shí)為全廠有需要的建筑、廠房提供夏季空調(diào)制冷。

2、具體來說，本實(shí)用新型專利通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，所述空調(diào)制冷系統(tǒng)包括產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調(diào)制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)通過出口蒸汽管路與所述蒸汽收集子系統(tǒng)連接；所述蒸汽收集子系統(tǒng)輸出端通過溴化鋰機(jī)組蒸汽管路與所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)連接；且所述蒸汽收集子系統(tǒng)輸出端通過除氧蒸汽管路與所述給水除氧子系統(tǒng)連接；其中：所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機(jī)組、凝結(jié)水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調(diào)單元構(gòu)成；所述溴化鋰制冷機(jī)組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調(diào)單元連接；所述用戶空調(diào)單元輸出端依從通過冷水循環(huán)泵、冷水回水管路與所述溴化鋰制冷機(jī)組連接；其中：

4、所述溴化鋰制冷機(jī)組將產(chǎn)生的7℃的冷水，經(jīng)冷水供水管路，提供給所述用戶空調(diào)單元，所述用戶空調(diào)單元通過7℃的冷水把冷量輸入到室內(nèi)，進(jìn)而變成12℃的冷水，所述用戶空調(diào)單元將12℃的冷水經(jīng)冷水循環(huán)泵、冷水回水管路后再次進(jìn)入所述溴化鋰機(jī)組。

5、進(jìn)一步地，所述用戶空調(diào)單元由分水箱、集水箱和空調(diào)機(jī)構(gòu)成；所述溴化鋰制冷機(jī)組通過冷水供水管路與所述分水箱連接；所述分水箱通過空調(diào)機(jī)與所述集水箱連接。

6、進(jìn)一步地，所述蒸汽收集子系統(tǒng)包括汽包及其附件、蒸汽集箱；所述產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)由下降管、循環(huán)泵、蒸汽換熱器及上升管構(gòu)成；所述蒸汽換熱器輸出端通過上升管將產(chǎn)生的蒸汽或汽水混合物輸送到所述汽包內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行汽水分離；所述汽包輸出端一路通過下降管與所述蒸汽換熱器連接；其輸出端一路通過出口蒸汽管路與所述蒸汽集箱連接；所述下降管上設(shè)置有循環(huán)泵。

7、進(jìn)一步地，所述給水除氧子系統(tǒng)由除氧蒸汽管路、除氧器、給水管路及給水泵構(gòu)成；所述除氧器輸入端的一路通過除氧蒸汽管路與所述蒸汽集箱連接；所述除氧器輸入端的另一路通過凝結(jié)水管路與所述凝結(jié)水水泵連接；所述除氧器輸出端依次通過給水管路和給水泵與所述汽包連接。

8、進(jìn)一步地，所述除氧器通過外來補(bǔ)水管路連接補(bǔ)水系統(tǒng)。

9、進(jìn)一步地，所述蒸汽集箱采用0.5mpa～1.1mpa壓力。

10、進(jìn)一步地，所述蒸汽換熱器采用雙螺旋管換熱器。

11、有益效果

12、1、本實(shí)用新型對煅后焦冷卻設(shè)置了蒸汽換熱器，使余熱得以高效回收。

13、2、本實(shí)用新型設(shè)置了汽包，汽包具有較大的調(diào)節(jié)性，無論蒸汽換熱器里的工質(zhì)處于什么狀態(tài)(熱水、汽水兩相流、蒸汽)，均可以輸送至汽包。汽水在汽包里擴(kuò)容閃蒸、汽水分離，蒸汽匯集在汽包上部空間，熱水聚集在汽包下部。

14、3、本實(shí)用設(shè)置強(qiáng)制循環(huán)泵，可以對蒸汽換熱器提供強(qiáng)大的動(dòng)力源，無論蒸汽換熱器里工質(zhì)處于什么狀態(tài)，均可以為讓蒸汽換熱器的工質(zhì)處于流動(dòng)狀態(tài)，及時(shí)把煅后焦的熱量帶走。避免蒸汽過熱器局部產(chǎn)生高溫而損壞。強(qiáng)制循環(huán)泵的加壓，使得蒸汽換熱器工質(zhì)壓力略大于汽包壓力，蒸汽換熱器工質(zhì)進(jìn)入汽包后，可進(jìn)行擴(kuò)容閃蒸，生產(chǎn)更多蒸汽。

15、4、本實(shí)用新型通過給水除氧子系統(tǒng)增加除氧功能，減少高溫氧化的可能性，延長系統(tǒng)及設(shè)備、管道的壽命。

16、5、本實(shí)用新型結(jié)合了溴化鋰制冷機(jī)組，溴化鋰制冷機(jī)是利用不同溫度下溴化鋰水溶液對水蒸汽的吸收與釋放來實(shí)現(xiàn)制冷的，這種循環(huán)要利用外來熱源實(shí)現(xiàn)制冷，常用熱源為蒸汽、熱水、燃?xì)?、燃油等。本?shí)用新型溴化鋰制冷機(jī)組直接熱源為蒸汽，間接熱源為煅后焦余熱，即實(shí)現(xiàn)余熱利用節(jié)能減碳，又可以產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述空調(diào)制冷系統(tǒng)包括產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調(diào)制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)通過出口蒸汽管路與所述蒸汽收集子系統(tǒng)連接；所述蒸汽收集子系統(tǒng)的輸出端通過溴化鋰機(jī)組蒸汽管路與所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)連接；且所述蒸汽收集子系統(tǒng)的輸出端通過除氧蒸汽管路與所述給水除氧子系統(tǒng)連接；其中：所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機(jī)組、凝結(jié)水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調(diào)單元構(gòu)成；所述溴化鋰制冷機(jī)組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調(diào)單元連接；所述用戶空調(diào)單元輸出端依從通過冷水循環(huán)泵、冷水回水管路與所述溴化鋰制冷機(jī)組連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述用戶空調(diào)單元由分水箱、集水箱和空調(diào)機(jī)構(gòu)成；所述溴化鋰制冷機(jī)組通過冷水供水管路與所述分水箱連接；所述分水箱通過空調(diào)機(jī)與所述集水箱連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽收集子系統(tǒng)包括汽包及其附件、蒸汽集箱；所述產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)由下降管、循環(huán)泵、蒸汽換熱器及上升管構(gòu)成；所述蒸汽換熱器輸出端通過上升管將產(chǎn)生的蒸汽或汽水混合物輸送到所述汽包內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行汽水分離；所述汽包輸出端一路通過下降管與所述蒸汽換熱器連接；其輸出端一路通過出口蒸汽管路與所述蒸汽集箱連接；所述下降管上設(shè)置有循環(huán)泵。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述給水除氧子系統(tǒng)由除氧蒸汽管路、除氧器、給水管路及給水泵構(gòu)成；所述除氧器輸入端的一路通過除氧蒸汽管路與所述蒸汽集箱連接；所述除氧器輸入端的另一路通過凝結(jié)水管路與所述凝結(jié)水水泵連接；所述除氧器輸出端依次通過給水管路和給水泵與所述汽包連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述除氧器通過外來補(bǔ)水管路連接補(bǔ)水系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽集箱采用0.5mpa～1.1mpa壓力。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽換熱器采用雙螺旋管換熱器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調(diào)制冷系統(tǒng)，所述空調(diào)制冷系統(tǒng)包括產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調(diào)制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產(chǎn)汽水套換熱子系統(tǒng)通過出口蒸汽管路與所述蒸汽收集子系統(tǒng)連接；所述蒸汽收集子系統(tǒng)的輸出端通過溴化鋰機(jī)組蒸汽管路與所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)連接；且所述蒸汽收集子系統(tǒng)的輸出端通過除氧蒸汽管路與所述給水除氧子系統(tǒng)連接；其中：所述空調(diào)制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機(jī)組、凝結(jié)水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調(diào)單元構(gòu)成；所述溴化鋰制冷機(jī)組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調(diào)單元連接；所述用戶空調(diào)單元輸出端依從通過冷水循環(huán)泵、冷水回水管路與所述溴化鋰制冷機(jī)組連接；本技術(shù)可以使煅燒爐煅后焦的余熱得以利用生產(chǎn)品質(zhì)較高的蒸汽，同時(shí)，本技術(shù)利用煅后焦余熱生產(chǎn)的蒸汽，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張福濱,陶軍普,王曉磊,王冉,韓棟,劉忠成,王艷婷,李隨,孫振川,賴鐵鋼,莊玲,馬延紅,王廣順,姜舒博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中材節(jié)能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240510
技術(shù)公布日：2025/1/9