一种煅后焦余热回收发电的循环利用系统的制作方法

本技术属于工业余热回收与能源利用，具体涉及一种煅后焦余热回收发电的循环利用系统。

背景技术：

1、煅后焦是石油焦经高温煅烧后的产物，是电解铝、石墨电极等行业的重要原料。煅烧完成后的煅后焦温度通常在200℃以上，必须经过降温处理后才能进入后续的储存、破碎或加工工序。

2、目前，行业内对煅后焦的降温多采用自然摊晾冷却或简单的喷淋水冷等方式。这些传统方式存在显著缺陷：首先，降温过程中大量的中高品质余热直接散失到大气环境中，造成了严重的能源浪费；其次，余热排放会导致生产区域环境温度升高，增加环保治理的压力；最后，水冷方式会消耗大量水资源，并可能产生废水，而强制风冷等方式则需消耗额外的电能，这些都提高了生产运行成本，与国家提倡的“节能降碳、资源循环”工业发展方针相悖。

3、磁悬浮ore（有机朗肯循环）发电技术作为一种高效的中低温余热发电技术，具有机械损耗低、发电效率高、运行稳定等优点，非常适合于利用热水等介质携带的余热进行发电。然而，目前尚未有成熟的技术方案将磁悬浮ore发电系统与煅后焦的连续降温工艺进行有机结合，构建一个高效、闭环的余热回收发电循环。因此，亟需开发一套专门适配煅后焦生产场景的余热循环利用系统，以解决现有技术中能源浪费、成本高昂和环境热污染等问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本实用新型目的在于克服现有煅后焦冷却技术中余热浪费严重、能源利用率低、运行成本高的缺陷，提供一种煅后焦余热回收发电的循环利用系统。该系统通过构建“煅后焦换热-余热发电-热水循环”的闭环链路，实现余热资源的全回收与能源的梯级利用，达到节能降耗、降低生产成本和减少碳排放的效果。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种煅后焦余热回收发电的循环利用系统，包括：

4、闭环循环模块，其内部循环流动有软化水，并用于维持该软化水的密闭循环流动；

5、换热模块，与所述闭环循环模块相连，用于通过间接换热吸收煅后焦的余热并加热所述软化水；

6、发电模块，与所述闭环循环模块相连，用于利用被加热后的软化水所含的热能进行发电，并使发电后的软化水降温后返回所述闭环循环模块；

7、所述闭环循环模块、换热模块及发电模块依次连接，构成一个使软化水循环流动并对煅后焦余热进行回收发电的闭环回路。

8、在上述方案的基础上，所述闭环循环模块包括循环泵、保温管道及流量调节阀，所述循环泵用于为软化水循环提供动力，所述流量调节阀用于调节循环水流量。

9、在上述方案的基础上，所述闭环循环模块还包括设于所述保温管道上的温度传感器，用于监测关键节点的水温。

10、在上述方案的基础上，所述换热模块为水套式换热器，其包括：

11、内层腔室，设有用于引导煅后焦流动的导流结构，构成煅后焦流通通道；

12、外层腔室，套设于所述内层腔室外，其两端分别设有热水进口和热水出口，构成与所述闭环循环模块连通的循环热水通道。

13、在上述方案的基础上，所述内层腔室内的导流结构为螺旋式导流板。

14、在上述方案的基础上，所述水套式换热器采用耐高温不锈钢材质制成。

15、在上述方案的基础上，所述发电模块为磁悬浮ore发电机组，其设有高温水进口和低温水出口，分别用于接收来自所述换热模块的加热后软化水以及排出发电降温后的软化水。

16、在上述方案的基础上，所述系统的配置参数满足：换热模块可将温度约235℃的煅后焦冷却至约120℃输出，同时使循环软化水温度从约85℃升高至约100℃后进入发电模块。

17、在上述方案的基础上，还包括辅助控制模块，所述辅助控制模块与所述闭环循环模块中的温度传感器和流量调节阀电连接，用于根据水温信息动态调控循环水流量。

18、在上述方案的基础上，所述软化水为用于避免管道结垢的工业软化水。

19、本实用新型的有益效果：

20、1、本实用新型精准匹配煅后焦降温工况（例如从235℃降至120℃），通过高效的换热模块将原本散失的余热回收至循环软化水中，并驱动高效的磁悬浮ore发电机组发电，实现了“废热变电能”，显著降低了生产厂区的外购电力依赖。

21、2、系统采用软化水作为循环工质，在回路中实现“加热-发电-冷却”的闭环循环，无废水排放，水资源利用率高。同时，从根本上消除了余热向环境的直接排放，减少了热污染和二氧化碳排放，环保效益突出。

22、3、系统核心发电部件采用磁悬浮ore发电机组，无机械接触摩擦，运行可靠、噪音低、维护成本少。水套式换热器结构坚固，特别适配高温煅后焦的连续进料工况，换热效率稳定。整套系统易于集成到现有煅后焦生产线中，改造难度低，投资回报周期短。

23、4、以煅后焦小时产量11520kg计，单套系统日均发电量可达数千度，每年可节约电费数十万元，同时节省了原降温工序的能耗与资源消耗，显著提升了企业的综合生产效益。

1.一种煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述闭环循环模块包括循环泵、保温管道及流量调节阀，所述循环泵用于为软化水循环提供动力，所述流量调节阀用于调节循环水流量。

3.根据权利要求2所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述闭环循环模块还包括设于所述保温管道上的温度传感器，用于监测关键节点的水温。

4.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述换热模块为水套式换热器，其包括：

5.根据权利要求4所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述内层腔室内的导流结构为螺旋式导流板。

6.根据权利要求4或5所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述水套式换热器采用耐高温不锈钢材质制成。

7.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述发电模块为磁悬浮ore发电机组，其设有高温水进口和低温水出口，分别用于接收来自所述换热模块的加热后软化水以及排出发电降温后的软化水。

8.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述系统的配置参数满足：换热模块将温度235℃的煅后焦冷却至120℃输出，同时使循环软化水温度从85℃升高至100℃后进入发电模块。

9.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，还包括辅助控制模块，所述辅助控制模块与所述闭环循环模块中的温度传感器和流量调节阀电连接，用于根据水温信息动态调控循环水流量。

10.根据权利要求1所述的煅后焦余热回收发电的循环利用系统，其特征在于，所述软化水为用于避免管道结垢的工业软化水。