回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱能回收再利用設備，具體涉及一種回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統及方法。
【背景技術】
[0002]我國北方冬季溫度比較低，較低的溫度對燒磚工藝有很大影響，同時，為了回收再利用煤矸石，很多磚廠采將煤矸石作為燒磚材料之一，但是煤矸石中含有一定的熱值，往往又會造成超熱焙燒現象，嚴重影響燒磚質量；
[0003]現有技術中，煤矸石制磚焙燒窯生產粉煤灰為濕排灰，粘結料為煤矸石，制磚工藝過程如下，給粉煤灰脫水，通過料倉存儲，用給料機粘結料，混合并攪拌(在寒冷地區人工添加蒸汽加熱)，制成磚坯，干燥后焙燒并生成成品堆放。其生產線有以下缺點:
[0004](I)在寒冷地區攪拌工序中，需要配備專用蒸汽鍋爐，如年產6000萬塊標磚需要配備的3t/h蒸汽鍋爐，耗標煤量627kg/h ;同時在燃燒過程中，排放二氧化碳5755噸/年，對環境會構成污染；
[0005](2)在寒冷地區冬季溫度比較低，裸露在大氣中的磚坯會凍裂，影響磚的質量，達不到建筑行業要求的的標準。
[0006](3)在焙燒過程中，難以避免超熱焙燒現象，由于隧道窯內溫度超出制品焙燒所需溫度，這樣會降低燒結磚的產品質量，容易產生斷裂或網狀裂紋。
【發明內容】
[0007]為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，設計出一種回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統及方法，該系統通過引風機將燒制磚焙燒隧道窯內的煙氣引出，以降低制磚焙燒隧道窯內的溫度，使之滿足生產工藝的要求，并且通過引出的煙氣給熱管加熱，再通過該熱管將熱量傳遞給水，使水汽化成水蒸汽，并且將產生的水蒸汽送入到攪拌裝置內加熱磚坯原料，或者將水蒸汽對成品磚進行烘干，避免其凍裂；還可以作為供暖的熱源，達到對熱能的充分利用，從而完成本發明。
[0008]具體來說，本發明的目的在于提供以下方面:
[0009](I) 一種回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，該熱能系統包括燒結磚坯10的隧道窯9和設置在隧道窯9上方并與之通過煙道入口 I連通的熱管余熱鍋爐本體6，在所述熱管余熱鍋爐本體6內安裝有熱管元件14，在所述熱管余熱鍋爐本體6上還設置有用以將隧道窯9內熱煙氣引入到熱管余熱鍋爐本體6內部的引風機8。
[0010](2)根據上述(I)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，在所述熱管余熱鍋爐本體6上方設置有汽包2，所述汽包2為裝有水的密封罐體，所述熱管元件14 一端設置在所述熱管余熱鍋爐本體6內，另一端設置在所述汽包2內。
[0011](3)根據上述⑴或(2)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，所述熱管元件14有多個組成，在每個熱管元件14內部都充裝有傳熱工質，所述工質易汽化。
[0012](4)根據上述⑴或(2)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，位于熱管余熱鍋爐本體6內部的熱管元件14的外壁上設置有螺旋翅片15。
[0013](5)根據上述(I)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，所述引風機8的功率是可調的，即所述引風機8還用于調節從熱管余熱鍋爐本體6內引出的煙氣的流量。
[0014](6)根據上述(I)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，所述所述引風機8用于通過控制流出煙氣的流速來控制排煙溫度。
[0015](7)根據上述(I)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，所述煙道入口 I和引風機8分別位于熱管余熱鍋爐本體6的兩端，使得進入到熱管余熱鍋爐本體6內的煙氣與設置在熱管余熱鍋爐本體6內部的熱管元件14充分接觸。
[0016](8)根據上述(2)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，在所述汽包2頂部設置有蒸汽出口 3、安全閥4和壓力表5，在所述汽包2底部設置有排污閥門7，在所述汽包2內部在蒸汽出口 3的下方設置有汽水分離器11，在所述汽包2上還設置有帶有水位計13的進水裝置12。
[0017](9)根據上述(8)所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，其特征在于，所述蒸汽出口 3通過蒸汽管道與燒磚設備中的攪拌裝置相連。
[0018](10)、一種回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的方法，其特征在于，該方法是采用如上述(I)?(9)中所述的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統實現的。
[0019]本發明所具有的有益效果包括:
[0020](I)根據本發明提供的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，該系統通過引風機控制制磚焙燒隧道窯內的煙氣溫度，使得煤矸石制磚焙燒隧道窯內的溫度維持在最適宜的范圍內，避免了煤矸石放熱導致的超熱焙燒現象，保證了制磚的質量；
[0021](2)根據本發明提供的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，該系統通過引風機將制磚焙燒隧道窯內產生的煙氣引出用以加熱熱管元件，進而通過熱管將熱量傳遞至汽包內，加熱汽包內的水，從而產生蒸汽供給攪拌工藝使用；
[0022](3)根據本發明提供的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，該系統取代了傳統配備的蒸汽鍋爐，節約能源，節省空間，降低生產成本。
【附圖說明】
[0023]圖1示出根據本發明一種優選實施方式的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統整體結構示意圖；
[0024]圖2示出根據本發明一種優選實施方式的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統的汽包與熱管元件結構示意圖；
[0025]圖3示出根據本發明一種優選實施方式的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統的熱管元件結構示意圖；
[0026]附圖標號說明:
[0027]1-煙道入口
[0028]2-汽包
[0029]3-蒸汽出口
[0030]4-安全閥
[0031]5_壓力表
[0032]6-熱管余熱鍋爐本體
[0033]7-排污閥門
[0034]8-引風機
[0035]9-隧道窯
[0036]10-磚坯
[0037]11-汽水分離器
[0038]12-進水裝置
[0039]13-水位計
[0040]14-熱管元件
[0041]15-螺旋翅片
[0042]16-連接套
【具體實施方式】
[0043]下面通過附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。通過這些說明，本發明的特點和優點將變得更為清楚明確。
[0044]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0045]根據本發明提供的回收煤矸石制磚焙燒隧道窯排煙余熱的熱能系統，如圖1、2中所示，該系統與煤矸石制磚焙燒窯相匹配，尤其與設置在如東北地區等溫度較低的地區的煤矸石制磚焙燒窯相匹配，該系統適用于在寒冷地區使用，在寒冷地區更能體現該系統的巨大作用，當外界溫度較低時，制磚工藝中攪拌步驟需要配備有蒸汽鍋爐來提高物料溫度，以使得煤矸石等原料充分混合，攪拌均勻，避免因為外界溫度過低而影響燒磚質量；而本發明提供的系統能夠取代上述蒸汽鍋爐，直接給攪拌系統提供其所需要的蒸氣，既能節約了鍋爐所需的能源，減少污染，還能減小制磚焙燒窯等配套設備的體積，節約空間。另外，本發明提供的熱能系統還能夠將隧道窯內的多余熱量引出避免超熱焙燒現象，使得燒結磚熱量均勾，提尚煤肝石制磚的質量。
[0046]具體來說，如圖1、圖2中所示，本發明公開的熱能系統包括燒結磚坯10的隧道窯9和設置在隧道窯上方并與之通過煙道入口 I連通的熱管余熱鍋爐本體6，在所述熱管余熱鍋爐本體內安裝有熱管元件14，在所述熱管余熱鍋爐本體6上還設置有用以將隧道窯9內熱煙氣引入到熱管余熱鍋爐本體內部的引風機8。
[0047]其中，所述煙道入口 I和引風機8分別位于熱管余熱鍋爐本體6的兩端，使得進入到熱管余熱鍋爐本體6內的煙氣與設置在熱管余熱鍋爐本體6內部的熱管元件14充分接觸，使得熱管元件吸收足夠多的熱量，充分利用熱能。
[0048]在一個優選的實施方式中，在所述熱管余熱鍋爐本體6上方設置有汽包2，所述汽包為裝有水的密封罐體，所述熱管元件14 一端設置在所述熱管余熱鍋爐本體