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制冷系統(tǒng)。

背景技術：

1、鋁用炭素行業(yè)一般用罐式煅燒爐把石油焦加工成預焙陽極，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、機械強度以及增強導電性能，然后經后續(xù)的破碎、混捏、焙燒等工藝，最終形成預焙陽極。

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，目前的生產工藝，在每個料罐的下方各布置一個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構，煅后焦在夾層內壁圍攏的空間通過，夾層內壁和夾層外壁之間，有冷卻水在其中流過實現(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，這種方式沒有把余熱進行利用，更沒有把這高品質的余熱進行高效利用。

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

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

技術實現(xiàn)思路

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

2、具體來說，本實用新型專利通過下述技術方案予以實現(xiàn)：

3、一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(tǒng)，所述空調制冷系統(tǒng)包括產汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產汽水套換熱子系統(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組蒸汽管路與所述空調制冷子系統(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：所述空調制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機組、凝結水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調單元構成；所述溴化鋰制冷機組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調單元連接；所述用戶空調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組連接；其中：

4、所述溴化鋰制冷機組將產生的7℃的冷水，經冷水供水管路，提供給所述用戶空調單元，所述用戶空調單元通過7℃的冷水把冷量輸入到室內，進而變成12℃的冷水，所述用戶空調單元將12℃的冷水經冷水循環(huán)泵、冷水回水管路后再次進入所述溴化鋰機組。

5、進一步地，所述用戶空調單元由分水箱、集水箱和空調機構成；所述溴化鋰制冷機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機與所述集水箱連接。

6、進一步地，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成；所述蒸汽換熱器輸出端通過上升管將產生的蒸汽或汽水混合物輸送到所述汽包內繼續(xù)進行汽水分離；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；所述下降管上設置有循環(huán)泵。

7、進一步地，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水管路與所述凝結水水泵連接；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、進一步地，所述除氧器通過外來補水管路連接補水系統(tǒng)。

9、進一步地，所述蒸汽集箱采用0.5mpa～1.1mpa壓力。

10、進一步地，所述蒸汽換熱器采用雙螺旋管換熱器。

11、有益效果

12、1、本實用新型對煅后焦冷卻設置了蒸汽換熱器，使余熱得以高效回收。

13、2、本實用新型設置了汽包，汽包具有較大的調節(jié)性，無論蒸汽換熱器里的工質處于什么狀態(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、本實用設置強制循環(huán)泵，可以對蒸汽換熱器提供強大的動力源，無論蒸汽換熱器里工質處于什么狀態(tài)，均可以為讓蒸汽換熱器的工質處于流動狀態(tài)，及時把煅后焦的熱量帶走。避免蒸汽過熱器局部產生高溫而損壞。強制循環(huán)泵的加壓，使得蒸汽換熱器工質壓力略大于汽包壓力，蒸汽換熱器工質進入汽包后，可進行擴容閃蒸，生產更多蒸汽。

15、4、本實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)及設備、管道的壽命。

16、5、本實用新型結合了溴化鋰制冷機組，溴化鋰制冷機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現(xiàn)制冷的，這種循環(huán)要利用外來熱源實現(xiàn)制冷，常用熱源為蒸汽、熱水、燃氣、燃油等。本實用新型溴化鋰制冷機組直接熱源為蒸汽，間接熱源為煅后焦余熱，即實現(xiàn)余熱利用節(jié)能減碳，又可以產生較大的經濟效益。

技術特征：

1.一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述空調制冷系統(tǒng)包括產汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產汽水套換熱子系統(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組蒸汽管路與所述空調制冷子系統(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：所述空調制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機組、凝結水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調單元構成；所述溴化鋰制冷機組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調單元連接；所述用戶空調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組連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述用戶空調單元由分水箱、集水箱和空調機構成；所述溴化鋰制冷機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機與所述集水箱連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(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成；所述蒸汽換熱器輸出端通過上升管將產生的蒸汽或汽水混合物輸送到所述汽包內繼續(xù)進行汽水分離；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；所述下降管上設置有循環(huán)泵。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(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水管路與所述凝結水水泵連接；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)權利要求4所述的一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述除氧器通過外來補水管路連接補水系統(tǒng)。

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

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

技術總結
本技術提供一種炭素煅后焦蒸汽換熱空調制冷系統(tǒng)，所述空調制冷系統(tǒng)包括產汽水套換熱子系統(tǒng)、蒸汽收集子系統(tǒng)、空調制冷子系統(tǒng)及給水除氧子系統(tǒng)；所述產汽水套換熱子系統(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組蒸汽管路與所述空調制冷子系統(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：所述空調制冷子系統(tǒng)由溴化鋰制冷機組、凝結水水泵、冷水循環(huán)泵和用戶空調單元構成；所述溴化鋰制冷機組輸出端通過冷水供水管路與所述用戶空調單元連接；所述用戶空調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組連接；本技術可以使煅燒爐煅后焦的余熱得以利用生產品質較高的蒸汽，同時，本技術利用煅后焦余熱生產的蒸汽，實現(xiàn)空調制冷的效果。

技術研發(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
受保護的技術使用者：中材節(jié)能股份有限公司
技術研發(fā)日：20240510
技術公布日：2025/1/9