本發(fā)明涉及一種廢氣余熱回收系統(tǒng)，特別是涉及一種基于鉭鈮生產過程中的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及使用該臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)的方法。

背景技術：

工業(yè)生產過程中的余熱是指受歷史、技術、理念等因素的局限性，在已投運的工業(yè)企業(yè)耗能裝置中，原始設計未被合理利用的顯熱和潛熱。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。根據(jù)調查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17％～67％，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60％。但目前大部分廢熱全部通過冷卻的形式或直接排放，導致很大一部分低品位熱能全部浪費，而其它需熱的地方還要通過鍋爐來加熱。工業(yè)節(jié)能環(huán)保中，降低單位產品能耗，余熱的回收和利用有巨大的潛力。因此，對于余熱回收技術的開發(fā)和研究尤為重要。

目前，鉭鈮生產過程中所使用的臥式碳管爐在生產過程中釋放出可燃氣體一氧化碳CO，這種氣體有毒，之前的處理方法是在爐子上點火燒掉。這一方法既造成可燃氣體的大量浪費，又在生產車間造成熱污染。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種能有效解決生產車間由于廢氣燃燒所造成的熱污染，同時將可燃氣體CO的燃燒熱量進行回收利用的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是提供使用該臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)的方法。

為了解決上述第一個技術問題，本發(fā)明提供的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)，包括多臺臥式碳管爐，每臺所述的臥式碳管爐處設置有至少一臺廢氣余熱加熱裝置，所述的廢氣余熱加熱裝置的加熱端與所述的臥式碳管爐的廢氣端連接，設有循環(huán)水泵的熱回水保溫管道在通過用熱區(qū)后串聯(lián)多臺所述的廢氣余熱加熱裝置的受熱端，在第一臺所述的廢氣余熱加熱裝置的前面的所述的熱回水保溫管道上設有第一熱量表，在最后一臺所述的廢氣余熱加熱裝置的后面的所述的熱回水保溫管道上設有第二熱量表，所述的熱回水保溫管道的兩端分別連接燃氣熱水鍋爐的進出水端。

每臺所述的臥式碳管爐設置有兩處所述的廢氣余熱加熱裝置，兩處所述的廢氣余熱加熱裝置分別處于所述的臥式碳管爐的前端和后端。

設置在每臺所述的臥式碳管爐處的所述的廢氣余熱加熱裝置設有帶閥門的旁通管道。

為了解決第二個技術問題，本發(fā)明提供的使用臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)的方法，包括以下幾個步驟：

第一步：將燃氣熱水鍋爐的60℃左右的熱回水通過循環(huán)水泵和熱回水保溫管道輸送至位于臥式碳管爐上方的廢氣余熱加熱裝置，并通過設置在廢氣余熱加熱裝置之前的第一熱量計計量經廢氣余熱加熱前的熱回水的熱量；

第二步：在廢氣余熱加熱裝置里燃燒廢氣以加熱鍋爐熱回水，消耗有毒氣體CO，同時使熱回水的溫度升高；

第三步：熱回水依次流經串聯(lián)的多臺臥式碳管爐的多個廢氣余熱加熱裝置；

第四步：通過設置在連接最后一臺臥式碳管爐末端的熱回水保溫管道上的第二熱量計計量經過廢氣余熱加熱后的水的熱量；

第五步：將加熱的熱回水通過熱回水保溫管道輸送至燃氣熱水鍋爐里。

采用上述技術方案的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)及其使用方法，所采用的廢氣余熱回收裝置囊括了輻射、對流、熱傳導三種換熱方式，可確保余熱有效回收利用，本發(fā)明方法中所設置的旁通管道和相關閥門可有效保證在某臺臥式碳化爐停產或出現(xiàn)故障時，廢氣余熱回收和鍋爐系統(tǒng)仍能夠正常運轉，本發(fā)明方法中所設置的熱量計可以顯示和記錄廢氣余熱回收前后，管道內水的熱量的變化，并由此推算本方法帶來的效益，整個方法簡便易實施，合理可靠。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明有效回收了來自鉭鈮生產過程中來自炭化爐的廢氣燃燒的余熱，解決了炭化爐CO有毒氣體的排放和鉭鈮生產車間的熱污染問題，有效提高了能源的利用效率，節(jié)能率達到7％-13％，可以節(jié)省燃氣鍋爐的燃氣費用10％左右，顯著降低鉭鈮生產成本。

綜上所述，本發(fā)明是一種解決當前鉭鈮生產工藝中臥式碳管爐產生的可燃廢氣體的方法，能有效解決生產車間由于廢氣燃燒所造成的熱污染，同時將可燃氣體CO的燃燒熱量進行回收利用的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)及其使用方法。為本發(fā)明方法原理簡單，熱量回收效果好，可以有效回收廢氣余熱，降低能耗，解決上述的熱污染和能量浪費問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的廢氣余熱回收的流程圖。

圖2為廢氣余熱回收系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術手段、工作流程、使用方法易于了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。

參見圖2，本發(fā)明提供的臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)，包括14臺臥式碳管爐7，每臺臥式碳管爐7設置有兩處廢氣余熱加熱裝置8，兩處廢氣余熱加熱裝置8分別處于臥式碳管爐7的前端和后端，廢氣余熱加熱裝置8的加熱端與臥式碳管爐7的廢氣端連接，設有循環(huán)水泵2的熱回水保溫管道3在通過用熱區(qū)4后串聯(lián)28臺廢氣余熱加熱裝置8的受熱端，在第一臺廢氣余熱加熱裝置8的前面的熱回水保溫管道3上設有第一熱量表5，在最后一臺廢氣余熱加熱裝置8的后面的熱回水保溫管道3上設有第二熱量表9，熱回水保溫管道3的兩端分別連接燃氣熱水鍋爐1的進出水端。

進一步地，設置在每臺臥式碳管爐7處的廢氣余熱加熱裝置8設有帶閥門的旁通管道6。

參見圖1和圖2，本發(fā)明提供的使用臥式碳管爐廢氣余熱回收系統(tǒng)的方法，包括以下幾個步驟：

第一步：將燃氣熱水鍋爐1的60℃左右的熱回水通過循環(huán)水泵2和熱回水保溫管道3輸送至位于臥式碳管爐7上方的廢氣余熱加熱裝置8，并通過設置在廢氣余熱加熱裝置8之前的第一熱量計5計量經廢氣余熱加熱前的熱回水的熱量；

第二步：在廢氣余熱加熱裝置8里燃燒廢氣以加熱鍋爐熱回水，消耗有毒氣體CO，同時使熱回水的溫度升高；

第三步：熱回水依次流經串聯(lián)的14臺臥式碳管爐7的28個廢氣余熱加熱裝置8；

第四步：通過設置在連接最后一臺臥式碳管爐7末端的熱回水保溫管道3上的第二熱量計9計量經過廢氣余熱加熱后的水的熱量；

第五步：將加熱的熱回水通過熱回水保溫管道3輸送至燃氣熱水鍋爐1里。

實施例1：

參見圖1和圖2，1.05MW的燃氣熱水鍋爐1每小時產生熱水50m³，經揚程為32m的循環(huán)水泵2和DN125的熱回水保溫管道3輸運至用熱區(qū)4，此時86℃-92℃左右的鍋爐出水在用熱區(qū)4進行換熱之后溫度降為60℃左右。

在未采用本發(fā)明之前，從用熱區(qū)4出來的60℃左右的熱水直接流回到燃氣熱水鍋爐1里重新加熱，循環(huán)流動，這樣臥式碳管爐7的廢氣將在車間白白燃燒掉，造成熱量的損失和車間的熱污染。在采用本發(fā)明之后，如圖1示，用熱區(qū)4出來的60℃左右的熱水通過DN80的熱回水保溫管道3依次輸送到位于車間的14臺燃氣熱水鍋爐1上設置的2×14＝28臺廢氣余熱加熱裝置8，并分別在第一臺廢氣余熱加熱裝置8之前設置第一熱量計5和最后一臺廢氣余熱加熱裝置8之后設置第二熱量計9，記錄在流經廢氣余熱加熱裝置8前后的水流熱量變化情況。

如圖1示，在每臺燃氣熱水鍋爐1上設置有帶閥門的旁通管道6，以保證在某臺臥式碳管爐7停產或出現(xiàn)故障時，廢氣余熱回收和鍋爐系統(tǒng)仍能夠正常運轉。在用熱區(qū)4之后的熱回水保溫管道3的出水管和回水管之間設置帶有帶閥門的旁通管道6，并在帶閥門的旁通管道6之后的出水管和回水管上分別設置閥門，此舉的目的是為了檢修之用。

經實際測量和計算，在本方法實際運行之后，回水的溫度由之前的60℃升為72℃，回水溫度提升達12％之多，有效地回收了臥式碳管爐7的廢氣余熱，解決了車間熱污染問題，實際降低了燃氣鍋爐的燃氣成本22％，效益顯著。

以上描述了本發(fā)明方法的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。