CN102659460B - 硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法及装置，为解决余热浪费问题，方法是利用引风机将来自曼海姆炉换热室的热废气送入向回转烘干机提供烘干热气源的燃烧炉内，与燃烧炉内产生的高温热气混合后，再送入回转烘干机。装置是曼海姆炉换热室的热废气出口通过引风机向回转烘干机的燃烧炉输送热废气；所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，基部燃烧段的后端面中心配装有燃烧器，燃烧器点燃的燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。具有充分利用高湿高热焓废气的有利方面满足了烘干机再造粒的需要，并且有利于物料再造粒，提高了尾品成球率，减少了烘干机物料工艺循环量，间接提高了烘干效率，能显著节能，并不会影响再造粒质量和生产效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸钾生产高湿高热焓废气利用技术，特别是涉及一种硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法及装置。
背景技术
现有复合肥生产用的回转烘干炉都是用低湿高温气体对造粒后的复合肥中间体进行加热，并带走其中水分，起到烘干作用。所用高温气体湿度越低，烘干效率越高，所以，通常都采用低湿高温气体作为热源，同时避免采用高湿热气源。即常规思维认为：物品烘干需用低湿高温气体，高湿废气为不宜。
目前生产硫酸钾的曼海姆炉排出的废烟气虽然都事先经过换热室回收余热，但仍然能带走40-41％的热量，真正用于反应的热量仅占15％，热效率非常低。特别是其燃烧室的温度高达1000-1400℃，加热反应温度759-800℃，经过换热室排出的废烟气温度通常只有180-200℃，温度低却含有高水份，高水分却又造成载热量大，水汽被浓缩而成高湿高热焓废气，弃之不用是一项非常大的热源浪费。
通常使用曼海姆炉生产硫酸钾的厂家大都延伸上一个转鼓复合肥生产设备，该设备与曼海姆炉都是高耗能项目，两项目都在大量消耗着宝贵发生炉煤汽或者天燃气，在大力提倡节能减排今天，都急需进行节能改造。
发明内容
本发明所要解决的问题是，提供一种能够显著节能的硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法，本发明目的还在于提供用于实施该方法的装置。
为实现上述目的，本发明硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法，其特别之处在于利用引风机将来自曼海姆炉换热室的热废气送入向回转烘干机提供烘干热气源的燃烧炉内，与燃烧炉内产生的高温热气混合后，再送入回转烘干机。本发明突破烘干介质的传统观念束缚，充分发挥了利用高湿高热焓废气的有利方面满足了烘干机再造粒的需要。另外，复合肥回转烘干机的前段主要用于物料再造粒，保持较高物料水份和湿度有利于再造粒，而高湿高热焓介质有利于物料升温和保持水分。经实践证明：高湿高热焓介质有利于物料再造粒，提高了尾品成球率，减少了烘干机物料工艺循环量，间接提高了烘干效率贡献远大于废气高湿对烘干带来的不利影响，具有能显著节能的优点。
作为优化，所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。能够保证燃烧炉在基部燃烧段不受回用热废气的影响，保证燃烧炉中的燃料正常充分燃烧产热。
作为优化，所述热废气在基部燃烧段的夹套螺旋气道内形成螺旋气流后才与进入端部混合段内的燃料气燃烧产生的高温主气源混合；此螺旋状热废气与高温主热气源混合有利于两股气流间充分热交换和混合，有利于保证烘干热气源的载热均一性。所述高温主气源也通过同向螺旋气道与夹套螺旋气道内的螺旋热废气流像螺旋绳一样同向旋转强力混合。更有利于保证输向烘干机的热气源的载热均一性。
作为优化，所述引风机与燃烧炉之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口，使来自引风机的热废气放空。当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道有利于避免输入的热废气进入基部燃烧段对燃料的正常燃烧造成不利影响。当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口，使来自引风机的热废气放空，则能在烘干机停车时，保证曼海姆炉的正常排废气生产。
作为优化，所述引风机与三通阀之间的风压大于引风机之前管道段和三通阀之后管道段的风压，所述引风机与三通阀之间还通过气液分离器分离出液相，用于降低含水率，更保证回用废气含水率的稳定。
用于实施本发明所述方法的装置是曼海姆炉换热室的热废气出口通过引风机向回转烘干机的燃烧炉输送热废气；所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，基部燃烧段的后端面中心配装有燃烧器，燃烧器点燃的燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。如此设计，热废气在端部混合段才与主燃烧气混合不会影响燃烧器的正常燃烧，能显著节省燃料气，并不会影响再造粒质量和生产效率。
作为优化，所述基部燃烧段制有前端敞口的螺旋形通道式夹套，来自引风机的热废气接入螺旋形通道式夹套的基部，热废气经过螺旋形通道式夹套后呈螺旋形气流自螺旋形通道式夹套前端喷出在端部混合段与来自夹套内周的燃烧气混合；所述燃烧炉末端出口通过引风机与回转烘干机进风口相连。其是回转炉烘干机所配常规燃烧炉进行了改进，在常规燃烧炉外壳新设置了高湿高热焓废气专用螺旋通道，废气不影响新鲜天燃气燃烧，而且较低温度的废气在燃烧室外周环形通过还能起到隔热保温作用，有利于减少燃烧炉的热损失。
作为优化，所述螺旋形通道式夹套是所述基部燃烧段内周制有前端敞口的圆管形夹套，圆管形夹套外壁与所述基部燃烧段内壁之间装有螺旋形导流板，有利于热废气流与主热气流快速充分混合。所述圆管形夹套的内周也制有与所述圆管形夹套外壁与所述基部燃烧段内壁之间的螺旋形导流板同向的螺旋导流板。更有利于热废气流与主热气流快速充分混合。
作为优化，所述引风机与燃烧炉之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口。
作为优化，所述引风机与三通阀之间的风压大于引风机之前管道段和三通阀之后管道段的风压，所述引风机与三通阀之间配置气液分离器。有利于降低含水率，更有利于回用废气含水率的稳定。
采用上述技术方案后，本发明硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法及装置具有充分利用高湿高热焓废气的有利方面满足了烘干机再造粒的需要，并且有利于物料再造粒，提高了尾品成球率，减少了烘干机物料工艺循环量，间接提高了烘干效率，具有能显著节能，并不会影响再造粒质量和生产效率的优点。
附图说明
图1是本发明硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法是利用引风机将来自曼海姆炉换热室的热废气送入向回转烘干机提供烘干热气源的燃烧炉内，与燃烧炉内产生的高温热气混合后，再送入回转烘干机。
所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。所述热废气在基部燃烧段的夹套螺旋气道内形成螺旋气流后才与进入端部混合段内的燃料气燃烧产生的高温主气源混合。
所述引风机与燃烧炉之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口，使来自引风机的热废气放空。所述引风机与三通阀之间的风压大于引风机之前管道段和三通阀之后管道段的风压，所述引风机与三通阀之间还通过气液分离器分离出液相，用于降低含水率。
如图所示，用于实施本发明所述方法的装置是曼海姆炉换热室1的热废气出口通过第一引风机2向回转烘干机3的燃烧炉4输送热废气；所述燃烧炉4是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，基部燃烧段的后端面中心配装有电子点火的燃烧器5，燃烧器5点燃的燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。
具体是：所述基部燃烧段制有前端敞口的螺旋形通道式夹套，来自第一引风机2的热废气接入螺旋形通道式夹套的基部，热废气经过螺旋形通道式夹套后呈螺旋形气流自螺旋形通道式夹套前端喷出在端部混合段与来自夹套内周的燃烧气混合；所述燃烧炉4末端出口通过第二引风机2与回转烘干机3进风口相连。所述螺旋形通道式夹套是所述基部燃烧段内周制有前端敞口的圆管形夹套40，圆管形夹套40外壁与所述基部燃烧段内壁之间装有螺旋形导流板41。所述第一引风机2与燃烧炉4之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀6，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启第一引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭第一引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀6的放空口。所述第一引风机2与三通阀6之间的风压大于第一引风机2之前管道段和三通阀6之后管道段的风压，所述第一引风机2与三通阀6之间配置气液分离器。
Claims (10)
1.一种硫酸钾副产高湿高热焓废气用于回转炉烘干复合肥的方法，其特征在于利用引风机将来自曼海姆炉换热室的热废气送入向回转烘干机提供烘干热气源的燃烧炉内，与燃烧炉内产生的高温热气混合后，再送入回转烘干机。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于所述热废气在基部燃烧段的夹套螺旋气道内形成螺旋气流后才与进入端部混合段内的燃料气燃烧产生的高温主气源混合。
4.根据权利要求1或者2或者3所述方法，其特征在于所述引风机与燃烧炉之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口，使来自引风机的热废气放空。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于所述引风机与三通阀之间的风压大于引风机之前管道段和三通阀之后管道段的风压，所述引风机与三通阀之间还通过气液分离器分离出液相，用于降低含水率。
6.用于实施权利要求1所述方法的装置，其特征在于曼海姆炉换热室的热废气出口通过引风机向回转烘干机的燃烧炉输送热废气；所述燃烧炉是圆柱形基部燃烧段与圆锥形端部混合段组成的卧式燃烧炉，基部燃烧段的后端面中心配装有燃烧器，燃烧器点燃的燃料气在基部燃烧段充分燃烧后才与热废气在端部混合段进行混合；所述燃烧炉末端出口通过引风机与回转烘干机进风口相连。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于所述基部燃烧段制有前端敞口的螺旋形通道式夹套，来自引风机的热废气接入螺旋形通道式夹套的基部，热废气经过螺旋形通道式夹套后呈螺旋形气流自螺旋形通道式夹套前端喷出在端部混合段与来自夹套内周的燃烧气混合。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于所述螺旋形通道式夹套是所述基部燃烧段内周制有前端敞口的圆管形夹套，圆管形夹套外壁与所述基部燃烧段内壁之间装有螺旋形导流板。
9.根据权利要求6所述装置，其特征在于所述引风机与燃烧炉之间的输送管道上配装有由燃烧炉温控的三通阀，当燃烧炉基部燃烧段达到设定温度时，开启引风机与燃烧炉之间的输送管道，当燃烧炉基部燃烧段低于设定温度时，关闭引风机与燃烧炉之间的输送管道，并同时开通三通阀的放空口。
10.根据权利要求9所述装置，其特征在于所述引风机与三通阀之间的风压大于引风机之前管道段和三通阀之后管道段的风压，所述引风机与三通阀之间配置气液分离器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and device for drying compound fertilizer with potassium sulfate by-product high-humidity and high-heat enthalpy exhaust gas in rotary furnace Effective date of registration: 20171205 Granted publication date: 20131225 Pledgee: Xianyang financing guarantee Limited by Share Ltd Pledgor: Shaanxi Jingsheng Fertilizer Industry Group Co., Ltd. Registration number: 2017610000164 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20190110 Granted publication date: 20131225 Pledgee: Xianyang financing guarantee Limited by Share Ltd Pledgor: Shaanxi Jingsheng Fertilizer Industry Group Co., Ltd. Registration number: 2017610000164 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and device for drying compound fertilizer with potassium sulfate by-product high-humidity and high-heat enthalpy exhaust gas in rotary furnace Effective date of registration: 20190110 Granted publication date: 20131225 Pledgee: Xianyang financing guarantee Limited by Share Ltd Pledgor: Shaanxi Jingsheng Fertilizer Industry Group Co., Ltd. Registration number: 2019990000025 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131225 Termination date: 20190418 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |