本发明专利技术涉及一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统，利用“焙烧工序产生的沥青烟气”作为热源，来加热台车式碳素焙烧炉内的碳素产品。在正常生产的条件下，天然气消耗量可以忽略不计；另外，在整个焙烧阶段，本系统的台车式碳素焙烧炉炉内无明火，分离了“爆炸三要素”中的“明火要素”，即使出现了助燃风过量的情况(氧气含量过量)，本系统的台车式碳素焙烧炉也不会导致台车式碳素焙烧炉发生爆炸的安全事故；在整个焙烧阶段，包括Ⅰ焙烧工序与Ⅱ焙烧工序，不论是升温阶段，还是在降温阶段，台车式碳素焙烧炉的炉内气氛得到严格的控制，安全性更高；本系统能够高效回收台车式碳素焙烧炉的余热，更经济节能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳素制品焙烧炉
，特别涉及一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统。
技术介绍
国内的碳素焙烧炉，当前主要是环式炉。由于环式炉的炉室内温差大(炉室内温差在200°C-300°C)、临近炉室相互影响、焙烧工序周期长等弱点，环式炉开始受到冷落。国内碳素企业的目光已经瞄准国外先进碳素企业普遍采用的台车式碳素焙烧炉。台车式碳素焙烧炉进口价格每台高达人民币2000万元以上。由于其价格昂贵，国内碳素企业少有问津。国外碳素企业普遍采用的台车式碳素焙烧炉，在上个世纪60-80年代，基本上都是单台独立运行。在上个世纪末，国外部分碳素企业，开始尝试集中处理2-3台焙烧炉在焙烧工序所产生的沥青烟气。本世纪初，已逐步形成“多台焙烧炉并联使用，集中焚烧沥青烟气，回收焚烧余热”的运行与管理模式。但是，现有的台车式焙烧炉热能利用率不高，并且在加热待处理石墨材料过程中产生大量沥青烟气，而且炉内有明火，这样就需要非常严格地控制燃烧过程中的助燃风量，否则容易导致台车式碳素焙烧炉发生爆炸的安全事故。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了克服现有台车式焙烧炉热能利用率不高且炉内有明火安全性不高的不足，本专利技术提供一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统，包括至少五台台车式碳素焙烧炉、烟气集中焚烧装置、余热回收单元和烟囱，每台台车式碳素焙烧炉具有炉体、进气总管、烟道阀、余热阀、加热控制阀、冷却控制阀和进气控制阀，各台台车式碳素焙烧炉通过沥青烟气管道、余热回收管道、烟气加热管道和循环冷却管道并联设置，所述沥青烟气管道连接台车式碳素焙烧炉的烟道阀，余热回收管道连接台车式碳素焙烧炉的余热阀，烟气加热管道连接台车式碳素焙烧炉的加热控制阀，循环冷却管道连接台车式碳素焙烧炉的冷却控制阀，进气控制阀与进气总管相连，进气总管与加热控制阀和冷却控制阀相连；所述烟气集中焚烧装置包括烟气集中焚烧器和主烧嘴，主烧嘴设置在烟气集中焚烧器的底部，所述沥青烟气管道和烟气加热管道接入烟气集中焚烧装置的烟气集中焚烧器内；所述余热回收单元包括冷却循环风机、Rl余热换热器、R2余热换热器、R3余热换热器、保压罐、回油罐、热油泵组，所述余热回收管道依次接入R2余热换热器和R3余热换热器，循环冷却管道依次接入冷却循环风机、Rl余热换热器和R3余热换热器，R3余热换热器和热油泵组通过冷导热油管道连接，回油罐与热油泵组连接，所述回油罐与保压罐之间通过辅助连接管道连接，保压罐通过热导热油管道与R3余热换热器连接；所述烟囱设置在冷却循环风机与Rl余热换热器之间的循环冷却管道上，且烟囱通过管道压力调节阀与循环冷却管道连接。所述台车式碳素焙烧炉的数量为5台?26台。所述烟气集中焚烧装置还包括烟道压力调节阀，烟道压力调节阀安装在余热回收管道和烟气加热管道之间。所述烟气加热管道上安装有压力传感器，所述烟道压力调节阀的启闭与压力传感器采集的数值相关。所述烟气集中焚烧装置具有两个辅助烧嘴，两个辅助烧嘴上下设置在烟气集中焚烧器的侧面。Rl余热换热器和R2余热换热器串联后，预热所述烟气集中焚烧装置的助燃风。回油罐连接有第一排空管、导热油补充管和集中回油管。保压罐设有第二排空管和导热油空气排放管，所述第二排空管与辅助连接管道连接。本专利技术的有益效果是，本专利技术的一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统，具有如下五个突出的创新点:1、更节能传统的台车式碳素焙烧炉，利用天然气加热炉内待处理石墨材料；而本专利技术利用“焙烧工序产生的沥青烟气”作为热源，来加热台车式碳素焙烧炉内的碳素产品。在正常生产的条件下，天然气消耗量可以忽略不计。在特种石墨行业，在I焙烧工序，若装载100吨生坯，100吨特种石墨生坯大约挥发出15吨的沥青烟；在II焙烧工序，特种石墨的装载量约为I焙烧工序的2.2倍，有220吨的装置能力。220吨II焙烧特种石墨坯也大约挥发出15吨的沥青烟。在石墨电极行业，如果使用台车式碳素焙烧炉的装载量与特种石墨行业的台车式碳素焙烧炉相同的话，在石墨电极I焙烧工序，可装载130吨石墨电极生坯，这些石墨电极生坯大约挥发出14吨的沥青烟；在石墨电极的II焙烧工序，石墨电极装载量为I焙烧工序的2.5倍，有320吨的装置能力。320吨II焙烧石墨电极坯也大约挥发出14吨的沥青烟。不论是在特种石墨行业，还是在石墨电极行业，焙烧过程中产生的沥青烟气所蕴藏的热量及炉内产品的余热，足够加热新型台车式碳素焙烧炉内的碳素产品。本专利技术通过完全燃烧这些沥青烟气，运用这些沥青烟为加热的热源，结合余热回收技术，加热新型台车式碳素焙烧炉内的产品。在正常生产的条件下，天然气消耗量可以忽略不计。以特种石墨行业为例，大致计算如下:对I焙烧工序来说，若装载100吨特种石墨生坯，在一个I焙烧周期，加热炉内产品到850°C大约需要热量％为290*10 6Kcal ；100吨特种石墨生坯所产生的沥青烟气有15吨。焚烧15吨的沥青烟大约产生热量02有147*10 6Kcal ;这100吨坯品，从850°C冷却到出炉温度，大约释放热量235*106Kcal，如果能回收释放热量中的60%，那么回收的热量Q3为 -Q3= 235*10 6Kcal*60%= 141*106Kcal。这样，可以获得的总热量 Q4合计 Q 4= Q 2+Q3 =147*106Kcal+141*106= 288*10 6Kcal ；I焙烧工序热量的需求与供给状况05为:Q 5= Q4-Q1= 288*10 6Kcal_290*106Kcal=_2*106Kcal。说明在I焙烧工序热量的供给量不满足热量的需求量，热量的缺口为的2*106Kcal。对II焙烧工序来说，特种石墨产品装载量为I焙烧工序的2.2倍，约220吨。一个II焙烧周期，加热炉内产品到850°C大约需要热量％为235*10 6Kcal ;220吨II焙烧特种石墨产品所挥发的沥青烟气有15吨。焚烧15吨的沥青烟大约产生热量02有147*10 6Kcal ；这220吨坯品，从850°C冷却到出炉温度，大约释放热量186*10eKcal，如果能回收释放热量中的60%，那么回收的热量屮为！Q 6= 186*10 6Kcal*60%= 112*106Kcal。这样，可以获得的总热量 98为 -Q8= Q2+Q7= 147*10 6Kcal+112*106= 259*10 6Kcal ；II焙烧工序的热量的需求与供给状况09为:Q 9= Q 7-Q5 =259*106Kcal-235*106Kcal = 24*106Kcal。说明在II焙烧工序热量的供给量超过热量的需求量，超过量为的24*106Kcal。综合I焙烧工序与II焙烧工序来看:每一炉II焙烧工序，需要2.2炉I焙烧工序作前导(在这里为便于计算，2.2炉以3炉考虑)。I焙烧工序与II焙烧工序的总的热量供求量 Qiq状况:Q10 = Q9-3*Q5= 24*10 6Kcal-3*2*106Kcal = 18*106Kcal>0。在整个焙烧阶段，包括I焙烧工序与II焙烧工序，热量供求量Qltl= 18*106Kcal>0。说明焚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用沥青烟气加热的新型台车式碳素焙烧炉系统，其特征在于：包括至少五台台车式碳素焙烧炉(1)、烟气集中焚烧装置(2)、余热回收单元(3)和烟囱(4)；每台台车式碳素焙烧炉(1)具有炉体(1‑1)、进气总管(1‑2)、烟道阀(1‑5)、余热阀(1‑6)、加热控制阀(1‑7)、冷却控制阀(1‑8)和进气控制阀(1‑4)，各台台车式碳素焙烧炉(1)通过沥青烟气管道(5)、余热回收管道(6)、烟气加热管道(7)和循环冷却管道(8)并联设置，所述沥青烟气管道(5)连接台车式碳素焙烧炉(1)的烟道阀(1‑5)，余热回收管道(6)连接台车式碳素焙烧炉(1)的余热阀(1‑6)，烟气加热管道(7)连接台车式碳素焙烧炉(1)的加热控制阀(1‑7)，循环冷却管道(8)连接台车式碳素焙烧炉(1)的冷却控制阀(1‑8)，进气控制阀(1‑4)与进气总管(1‑2)相连，进气总管(1‑2)与加热控制阀(1‑7)和冷却控制阀(1‑8)相连；所述烟气集中焚烧装置(2)包括烟气集中焚烧器(2‑1)和主烧嘴(2‑2)，主烧嘴(2‑2)设置在烟气集中焚烧器(2‑1)的底部，所述沥青烟气管道(5)和烟气加热管道(7)接入烟气集中焚烧装置(2)的烟气集中焚烧器(2‑1)内；所述余热回收单元(3)包括冷却循环风机(3‑1)、R1余热换热器(3‑2)、R2余热换热器(3‑3)、R3余热换热器(3‑4)、保压罐(3‑5)、回油罐(3‑6)、热油泵组(3‑7)，所述余热回收管道(6)依次接入R2余热换热器(3‑3)和R3余热换热器(3‑4)，循环冷却管道(8)依次接入冷却循环风机(3‑1)、R1余热换热器(3‑2)和R3余热换热器(3‑4)，R3余热换热器(3‑4)和热油泵组(3‑7)通过冷导热油管道连接，回油罐(3‑6)与热油泵组(3‑7)连接，所述回油罐(3‑6)与保压罐(3‑5)之间通过辅助连接管道(3‑8)连接，保压罐(3‑5)通过热导热油管道(3‑9)与R3余热换热器(3‑4)连接；所述烟囱(4)设置在冷却循环风机(3‑1)与R1余热换热器(3‑2)之间的循环冷却管道(8)上，且烟囱(4)通过管道压力调节阀(9)与循环冷却管道(8)连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张英丽，李双珠，罗巨波，顾玉宛，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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