[发明专利]陶瓷窑余热利用系统

说明书

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。