一种加热炉烟气再循环余热回收系统
本申请涉及一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其包括助燃气体预热模块、余热利用设备组、多个烟气混合室、余热回收控制器和余热回收规划模块，助燃气体预热模块、余热利用设备组、多个烟气混合室和余热回收规划模块均与余热回收控制器连接；助燃气体预热模块包括多个用于对加热炉的助燃气体进行加热的热管式空气预热器；多个热管式空气预热器的排烟口处均设置有用于检测烟气温度的烟气温度传感器；余热回收规划模块基于余热利用设备组生成余热利用方案，根据余热利用方案通过余热回收控制器控制余热利用设备组对多个热管式空气预热器排出的高温烟气进行余热利用。本申请具有有效提高余热利用效率绿色环保的效果。
发明专利
CN202311011366.4
2023-08-10
CN118424003A
2024-08-01
F27D17/00(2006.01)
江苏双擎新能源产业有限公司
李勤峰;郭静;韦习梅;卢敦
214500 江苏省泰州市靖江市新桥镇瑞江路9号
苏州途正专利代理有限公司
马新宇
江苏;32
1.一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于：包括助燃气体预热模块(1)、余热利用设备组(2)、多个烟气混合室(3)、余热回收控制器(4)和余热回收规划模块(5)，所述助燃气体预热模块(1)、余热利用设备组(2)、多个烟气混合室(3)和余热回收规划模块(5)均与余热回收控制器(4)连接；所述助燃气体预热模块(1)包括多个用于对加热炉的助燃气体进行加热的热管式空气预热器(11)，多个所述热管式空气预热器(11)与企业的多个加热炉一一对应，且所述热管式空气预热器(11)与加热炉的排烟管连通；多个所述热管式空气预热器(11)的排烟口处均设置有用于检测烟气温度的烟气温度传感器(12)，多个所述烟气温度传感器(12)均与余热回收规划模块(5)连接；所述余热回收规划模块(5)基于余热利用设备组(2)生成余热利用方案，根据余热利用方案通过余热回收控制器(4)控制余热利用设备组(2)对多个热管式空气预热器(11)排出的高温烟气进行余热利用。 2.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于：所述热管式空气预热器(11)包括壳体(13)、除尘组件(14)和换热组件(15)，所述壳体(13)内从上至下依次开设有预热腔(131)、换热腔(132)和除尘腔(133)，所述除尘腔(133)与加热炉的排烟管连通，所述除尘腔(133)底部设置有用于收集灰尘的灰斗(134)，所述换热腔(132)和除尘腔(133)交界处设置有除尘板(135)，所述除尘组件(14)安装在除尘板(135)上，所述换热腔(132)和除尘腔(133)通过除尘组件(14)联通；所述换热腔(132)一端连接有出烟管(136)，所述烟气温度传感器(12)设置在出烟管(136)内；所述预热腔(131)和换热腔(132)交界处设置有换热板(137)，所述预热腔(131)一端连接有助燃鼓风机(138)、另一端连接有用于向加热炉输送助燃气体的送风管(139)；所述换热组件(15)包括多根换热管(151)，多根所述换热管(151)贯穿设置在换热板(137)上，且所述换热管(151)的受热端(152)位于换热腔(132)内，发热端(153)位于预热腔(131)内。 3.根据权利要求2所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于：所述除尘组件(14)包括多个金属滤袋(141)和空气喷吹装置(142)，多个所述金属滤袋(141)均安装在除尘板(135)上，所述空气喷吹装置(142)包括多个旋转喷吹装置(143)且均设置在多个金属滤袋(141)上方，多个所述旋转喷吹装置(143)与多个金属滤袋(141)一一对应，用于定时旋转喷吹空气使粉尘脱离滤袋表面。 4.根据权利要求2所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于：所述换热管(151)的受热端(152)和发热端(153)均连接有翅片(154)，所述翅片(154)为纵向翅片、串片和绕片中的一种。 5.根据权利要求2所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于：所述送风管(139)包括送风段(1391)和加热段(1392)，所述加热段(1392)位于换热腔(132)内，所述加热段(1392)采用导热材料制成，所述送风段(1391)采用保温隔热材料制成。 6.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于，所述余热回收规划模块(5)基于余热利用设备组(2)生成余热利用方案具体包括以下步骤： 所述余热回收规划模块(5)获取各个加热炉的生产计划并基于各个烟气温度传感器(12)确定各个加热炉的高温烟气详情，所述高温烟气详情包括烟气排量信息和烟气温度信息； 所述余热回收规划模块(5)实时获取余热利用设备组(2)中各个余热利用设备支持的余热利用项目和项目工艺流程信息，所述项目工艺流程信息烟气温度需求信息、排出烟气温度信息、烟气需求量信息和项目控制参数； 基于各个余热利用项目的烟气温度需求信息对各个余热利用项目进行分类生成若干个温区项目组； 基于温区项目组需求烟气温度的高低依次选取各个加热炉的高温烟气生成供应各个温区项目组的烟气供应组，并将同一烟气供应组种各个加热炉连接的热管式空气预热器(11)排出的高温烟气输送至同一烟气混合室(3)内进行混合； 基于各个温区项目组的项目工艺流程信息和各个烟气供应组的高温烟气详情通过动态规划算法规划生成余热利用方案，所述余热利用方案包括至少一个余热利用项目、项目工艺流程信息和设备控制参数。 7.根据权利要求6所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于，所述余热回收规划模块(5)获取各个加热炉的生产计划并基于各个烟气温度传感器(12)确定各个加热炉的高温烟气详情具体包括以下步骤： 所述余热回收规划模块(5)获取各个加热炉的生产计划，基于生产计划通过预设置的烟气排放模拟模型模拟确定各个加热炉的烟气排量信息；所述烟气排放模拟模型为机器学习模型通过历史生产数据训练得到； 所述余热回收规划模块(5)基于各个热管式空气预热器(11)排烟口处的烟气温度传感器(12)确定各个热管式空气预热器(11)排出烟气的烟气温度信息； 将烟气排量信息和烟气温度信息打包生成高温烟气详情。 8.根据权利要求6所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于，所述基于各个余热利用项目的烟气温度需求信息对各个余热利用项目进行分类生成若干个温区项目组具体包括以下步骤： 获取各个余热利用项目的烟气温度需求信息中最低需求温度，基于最低需求温度对各个余热利用项目排序； 选取当前需求温度最高余热利用项目作为分组标定项，依次选取与该标定项需求温度差值小于预设的第一分组阈值且与上一入选余热利用项目最低需求温度差值不大于预设的第二分组阈值的余热利用项目形成一个温区项目组； 在完成一个温区项目组分组后重复上一步骤，直至没有未分组的余热利用项目。 9.根据权利要求6所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于，所述基于各个温区项目组的项目工艺流程信息和各个烟气供应组的高温烟气详情通过动态规划算法规划生成余热利用方案具体包括以下步骤： 实时获取企业地理位置信息和时间信息，通过预设置的优先级决策模型获取各个温区项目组中各个余热利用项目的优先级，所述优先级决策模型为机器学习模型通过历史项目优先级设置数据迭代训练得到； 基于各个烟气供应组的高温烟气详情确定各个温区项目组中可以被满足烟气需求的余热利用项目； 基于动态规划算法规划生成完成优先级最高且同优先级余热利用项目数量最多的余热利用方案。 10.根据权利要求9所述的一种加热炉烟气再循环余热回收系统，其特征在于，所述基于动态规划算法规划生成完成优先级最高且同优先级余热利用项目数量最多的余热利用方案还包括：用户可根据自身需求将余热利用项目设置为必选项目，则基于动态规划算法规划生成包含该必选项目的前提下，完成优先级最高且同优先级余热利用项目数量最多的余热利用方案。