CN102912044A - 一种新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高余热利用率的新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法。本发明的新型高效节能炉渣干式粒化系统，包括卸渣槽，位于卸渣槽下方的即冷装置，位于即冷装置下方的粒化器，所述粒化器下方设有带有防粘振打器的斜道区，四周设有安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置，所述安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置通过供水泵与余热锅炉连接。本发明的新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法，锅炉水预热区设计在粒化器上部冷却段。在液态渣粒化时释放出大量的冷却效能，使其迅速结晶，同时也吸收了高品位的热量。短时间内水温升至70-80℃后，再进行利用。即加快了液态渣冷却速度，又缩短了水加热至沸点的时间。节省了热量，还提高了余热利用率。解决了高温炉渣迅速冷却和余热回收率的矛盾。

Description

一种新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种炉渣粒化系统及其方法，尤其是一种新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法。
背景技术
新型高效炉渣干式粒化、余热回收及高附加值副产品技术主要应用于高炉渣的粒化和显热回收技术领域，是替代传统水淬工艺的创新技术。目前国内98％的炉渣采用水淬方式进行粒化并冷却，每冲制1吨高炉渣产生8～12吨温度约85℃的冲渣水。在此过程中，巨大的热能白白浪费，还产生大量硫化氢、二氧化硫等有害水蒸气，造成环境热污染；每吨渣耗新水0.8t左右，造成水资源的巨大浪费。
发明内容
本发明提供了一种提高余热利用率的新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法。
实现本发明目的之一的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，包括卸渣槽，位于卸渣槽下方的即冷装置，位于即冷装置下方的粒化器，所述粒化器下方设有带有防粘振打器的斜道区，四周设有安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置，所述安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置通过供水泵与余热锅炉连接。
所述粒化器底部设有排渣管道，所述排渣管道连接有余热回收仓，所述余热回收仓内设有自动调控供气系统和循环管道，所述自动调控供气系统和循环管道与余热锅炉相连，循环管道上设有循环风机。
所述排渣管道上设有旋转密封阀。
所述自动调控供气系统与余热锅炉之间设有除尘器。
所述余热锅炉上连接有蒸汽轮发电机。
所述余热回收仓还连接带有定温排渣装置的粉磨设备。
实现本发明目的之二的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，包括如下步骤：
(1)通过流渣槽将其液态渣引入至粒化器顶部，并倒入卸渣槽内，液态渣温度为1400℃～1500℃；
(2)液态渣以每小时30吨的流量流到粒化盘上，由于粒化盘离心力的作用液态炉渣被抛向四周，顶部的即冷装置吹入一定量的冷空气或者氮气，再加上预热层冷却水释放出的冷却效应，将冷却水加热到70～80℃后被输送到蒸汽锅炉，使液态渣在较短时间内将温度降至结晶温度，渣粒迅速结壳，甩在四壁上进行第二次碰撞破碎。破碎后的渣粒直径小于2mm，渣粒玻璃化率达95％以上。
所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，还包括步骤(3)，将变成固态的渣粒落在粒化器底部的排渣管道；由冷却风机经气力输送到余热回收仓，经二次冷风换热，冷空气温度逐渐升高到700℃，除尘后进入余热锅炉，产生中温中压蒸汽，通过蒸汽轮发电机发电。
所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，还包括步骤(4)，所述步骤(3)换热后锅炉排出的尾气温度低于200℃左右，再由循环风机加压，进入余热回收仓重复利用。减少热量损耗，提高了余热效能。
本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法的有益效果如下：
本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统及其方法，锅炉水预热区设计在粒化器上部冷却段。在液态渣粒化时释放出大量的冷却效能，使其迅速结晶，同时也吸收了高品位的热量。短时间内水温升至70-80℃后，再进行利用。即加快了液态渣冷却速度，又缩短了水加热至沸点的时间。节省了热量，还提高了余热利用率。解决了高温炉渣迅速冷却和余热回收率的矛盾。体现了多处、多点、多次余热利用。
附图说明
图1为本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，包括卸渣槽1，位于卸渣槽1下方的即冷装置2，位于即冷装置2下方的粒化器3，所述粒化器3下方设有带有防粘振打器19的斜道区18，四周设有安装有温度自动控制系统17的锅炉水预热装置4，所述安装有温度自动控制系统17的锅炉水预热装置4通过供水泵8与余热锅炉9连接。
所述粒化器3底部设有排渣管道5，所述排渣管道5连接有余热回收仓6，所述余热回收仓6内设有自动调控供气系统7和循环管道13，所述自动调控供气系统7和循环管道13与余热锅炉9相连，循环管道13上设有循环风机12。
所述排渣管道5上设有旋转密封阀15。所述自动调控供气系统7与余热锅炉9之间设有除尘器11。所述余热锅炉9上连接有蒸汽轮发电机10。所述余热回收仓6还连接带有定温排渣装置20的粉磨设备14。
本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，包括如下步骤：
(1)通过流渣槽16将其液态渣引入至粒化器顶部，并倒入卸渣槽1内，液态渣温度为1400℃～1500℃；
(2)液态渣以每小时30吨的流量流到粒化盘上，由于粒化盘离心力的作用液态炉渣被抛向四周，顶部的即冷装置2吹入一定量的冷空气或者氮气，再加上预热层冷却水释放出的冷却效应，将冷却水加热到70～80℃后被输送到蒸汽锅炉，使液态渣在较短时间内将温度降至结晶温度，渣粒迅速结壳，甩在四壁上进行第二次碰撞破碎。破碎后的渣粒直径小于2mm，渣粒玻璃化率达95％以上。
(3)将变成固态的渣粒落在粒化器底部的排渣管道5；由冷却风机经气力输送到余热回收仓6，经二次冷风换热，冷空气温度逐渐升高到700℃，除尘后进入余热锅炉9，产生中温中压蒸汽，通过蒸汽轮发电机10发电。
(4)所述步骤(3)换热后锅炉排出的尾气温度低于200℃左右，再由循环风机12加压，进入余热回收仓6重复利用。减少热量损耗，提高了余热效能。
炉渣通过余热回收仓6下部定温排渣装置20输送到粉磨设备14进行深加工，研磨成水泥原料，省略了传统水淬炉渣烘干工序，节省了能源，提高了副产品质量，增加了产品附加值。
本发明的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法的具体实施方式如下：
装有高温炉渣的卸渣槽以每小时30吨的流量(以1080高炉为例)，液柱直径50--100mm，将液态渣卸在直径600mm、深度40mm的粒化旋转盘上，以1600r/h的转速进行旋转。在离心力的作用下液态渣被粒化成液滴抛向四周，粒化成2mm左右细小颗粒。有即冷装置和锅炉水预热区所释放出的冷却作用得到发挥，使液态渣的温度迅速降至800--900℃左右，将液态转成固态。称其为第一余热回收区，换热气体回收余热占15％。预热区称其为第二余热回收区，回收余热25％。在即冷状态下，渣粒的玻璃化率可达95％以上(降温速度大于100C/S结晶质含量98％以上)，是优质的水泥制造原料。冷却风经冷热交换成900℃左右的热风随渣粒经混合排渣管道进入第三热回收区域的余热回收仓，进行余热回收利用。容积为17立方的锅炉水预热层释放出大量的冷却效能；同时也吸收了高品位的热量。经多次试验；在15-20分钟使预热层的水加热至70-80℃(控制值)，由温度自动控制系统把预热水输送到余热锅炉，再注入冷却水循环利用。即加快了液态渣冷却速度，又缩短了加热至沸点的时间，节省了热量，还提高了余热利用率，解决了高温炉渣迅速冷却和余热回收率的矛盾。余热回收达到最高值80％以上。为防止渣粒粘壁，斜道区设有定时振打器。排渣工序完毕，旋转密封阀自动关闭热风、渣粒混合管道，避免热风逆流；减少余热损失。
从粒化装置输出地换热风和高温炉渣进入余热回收仓进行二次换热。一次换热风和二次换热风混合后，经供气装置调整到600℃左右(采用中温中压余热发电工艺)，进入旋风除尘器再进余热锅炉，产生中温高中蒸汽，通过蒸汽轮机发电。换热气体经过余热锅炉利用之后，温度降到150℃--200℃。由循环风机加压，再次进入余热回收仓循环利用，延长余热回收时间，减少了热量消耗。高温粒化渣与二次冷却风逆流换热，冷空气温度逐渐升高，炉渣温度逐渐下降。最终炉渣在余热回收仓尾部通过定温排渣装置排出。渣温低于200℃时，由自控输送装置将其输送至球磨机进行深加工。干式粒化省略了传统水淬炉渣烘干工序，无水分、可直接加工成水泥粉末原料，节省了能源，提高了副产品质量、增加了产品附加值。
由于熔炉排渣是间歇排渣，不连贯，余热回收温度出现前高后低现象。所得到的换热气体也相对不稳定，也造成了后续的蒸汽压力不稳、发电工艺出现停滞状态。供气自动控制系统主要是解决这一技术难题。当换热气体超过6500C时，供气调节系统会自动调整风量，增加风的流速。使换热气体温度始终处于中温中压的发点技术参数。经多次试验；600℃---700℃换热气体温度可持续70分钟，500℃---600℃可持续30分钟。解决了供热间歇和停滞。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：包括卸渣槽，位于卸渣槽下方的即冷装置，位于即冷装置下方的粒化器，所述粒化器下方设有带有防粘振打器的斜道区，四周设有安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置，所述安装有温度自动控制系统的锅炉水预热装置通过供水泵与余热锅炉连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：所述排渣管道上设有旋转密封阀。
3.根据权利要求1所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：所述粒化器底部设有排渣管道，所述排渣管道连接有余热回收仓，所述余热回收仓内设有自动调控供气系统和循环管道，所述自动调控供气系统和循环管道与余热锅炉相连，循环管道上设有循环风机。
4.根据权利要求3所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：所述自动调控供气系统与余热锅炉之间设有除尘器。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：所述余热锅炉上连接有蒸汽轮发电机。
6.根据权利要求1～4任一所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化系统，其特征在于：所述余热回收仓还连接带有定温排渣装置的粉磨设备。
7.一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，包括如下步骤：
(1)通过流渣槽将其液态渣引入至粒化器顶部，并倒入卸渣槽内，液态渣温度为1400℃～1500℃；
(2)液态渣以每小时30吨的流量流到粒化盘上，由于粒化盘离心力的作用液态炉渣被抛向四周，顶部的即冷装置吹入一定量的冷空气或者氮气，再加上预热层冷却水释放出的冷却效应，将冷却水加热到70～80℃后被输送到蒸汽锅炉，使液态渣在较短时间内将温度降至结晶温度，渣粒迅速结壳，甩在四壁上进行第二次碰撞破碎。破碎后的渣粒直径小于2mm，渣粒玻璃化率达95％以上。
8.根据权利要求7所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，其特征在于：还包括步骤(3)，将变成固态的渣粒落在粒化器底部的排渣管道；由冷却风机经气力输送到余热回收仓，经二次冷风换热，冷空气温度逐渐升高到700℃，除尘后进入余热锅炉，产生中温中压蒸汽，通过蒸汽轮发电机发电。
9.根据权利要求8所述的一种新型高效节能炉渣干式粒化方法，其特征在于：还包括步骤(4)，所述步骤(3)换热后锅炉排出的尾气温度低于200℃左右，再由循环风机加压，进入余热回收仓重复利用。减少热量损耗，提高了余热效能。
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