CN104180357A - 高温固体散料余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温固体散料余热回收装置,包括高温固体散料换热系统(1)、水换热系统(2)、高温工质换热系统(3)、电控柜(4)。高温固体散料换热系统(1)中的螺旋推进筒(1-3-1)左端通过左动密封装置(2-2)、右端通过右动密封装置(2-3)分别与水换热系统(2)中的水箱出水管(2-1-3)、高压水泵进水管(2-11)联接。高温固体散料换热系统(1)中的换热料仓(1-2)与高温工质换热系统(3)中的高温工质箱体(3-3)焊接联接。其优点:换热料仓(1-2)全部浸泡在高温工质(3-4)中,换热效果最大化。换热料仓(1-2)内设有螺旋推进装置(1-3),装置内走低温水,使高温固体散料与两壁面换热。翅片管(2-7)受热面大。进料斗光管(2-4)受到近900℃高温固体散料的加热,提高了热能输出品质。

Description

高温固体散料余热回收装置

技术领域

[0001] 本发明所述的技术方案属于热交换设备领域,具体的讲,是属于在通入或穿过通道壁的封闭管道里有中间传热介质的凝结和蒸发的热交换设备领域,依据国际专利分类法,属于 F28D15/02。

背景技术

[0002] 我国年产高炉渣上亿吨,携带显热折合标煤七百多万吨,90%以上采用水淬法制取水渣,用于水泥原料,没有炉渣显热回收功能,显热基本全部散失。我国专利ZL201220196368.6《高温固体散料余热热管回收系统》,它由散料输送系统、左内热管、右内热管、左外热管、右外热管、传动装置、送风系统、真空组件、电控柜、真空泵组成。由传动装置带动绞龙螺旋片旋转,将进入的高温渣料翻转推动前行,同时加热内外热管工质,蒸发吸热,使渣料降温,工质蒸汽在内外热管翅片管内被吹过的空气冷凝,放出冷凝热,加热空气。其不足之处是向外输送热量的媒体是空气,热量密度太低,只适合燃煤锅炉炉渣一类小型余热回收。

[0003] 又如我国专利201220116673.x《高温余热热管回收系统》,它由渣筒、导流槽、迴转式热管装置、集渣斗、高温工质喷淋系统、水泵送系统、分水器、集水器、动力机组、低压蒸汽回收系统组成。熔融炉渣被两个相反方向转动的热管装置内强烈喷淋的高温工质迅速冷却固化成薄片,余热被工质蒸发吸收,炉渣剥离,落入集渣斗内。工质蒸汽在翅片管上冷凝成液体,放出冷凝热,管内高温高压水变成高压蒸汽送入动力机组内发电。它可将融熔的高炉渣从1500°C急冷成900°C左右的固体渣料,可回收显热40%左右。本发明就是与上述专利技术配套,将900 0C左右的渣料粉碎后,再回收40 %左右的显热,渣温降至300 0C左右排出,这样,就可以将高炉渣总的显热回收量达70% -80%,而且能保证炉渣的使用质量。

发明内容

[0004] 本发明提出了一种高温固体散料余热回收装置,它包括高温固体散料换热系统、水换热系统、高温工质换热系统、电控柜。高温固体散料换热系统中的螺旋推进筒左端通过左动密封装置、右端通过右动密封装置分别与水换热系统中的水箱出水管、高压水泵进水管联接。高温固体散料换热系统中的换热料仓两端与高温工质换热系统中的高温工质箱体两侧焊接联接,并且全部浸没在高温工质中。水换热系统中的翅片管、进料斗光管与高温工质换热系统中的高温工质箱体两侧焊接联接。电控柜通过电缆与传动箱、高压水泵相联,通过多种导线和主要运行参数和主要安全参数的传感器相联。

[0005] 其工作原理如下:高温固体散料落入进料斗,进入平置的换热料仓。此料仓中心有一个螺旋推进筒,由传动箱经小传动轮、齿形带、大传动轮带动旋转,此时就会将高温固体散料在换热料仓和螺旋推进筒之间不断翻转,并同时向前推进。

[0006] 水箱经出水管通过动密封装置与螺旋推进筒进水口相联,螺旋推进筒出水口通过动密封装置与高压水泵进水管相联,螺旋推进筒内焊有旋流片。高压水泵启动后,水箱中的水被抽吸进入螺旋推进筒内,由于旋流片的引导,水流边旋转边前行,进入高压水泵进水管。此水流沿螺旋推进筒内壁的旋转大大提高了高温固体散料与螺旋推进筒内水的换热效率,在使高温固体散料降温同时也使水得到了预热。

[0007] 换热料仓两端与高温工质箱体焊接联接,并全部浸泡在高温工质中。高温固体散料在换热料仓和螺旋推进筒之间不断翻转、向前推进时,被加热的换热料仓加热了周围的高温工质,使其沸腾,蒸汽上升遇到走水的一排翅片管,冷凝成液滴落下,同时放出冷凝热,加热流水。翅片管中的水进入进料斗光管时,又受到近900°C高温炉渣的加热,使出水温度可能高于高温工质沸点。高温固体散料在换热料仓中被推进到右端,就会落入贮料仓,被定期清理运走。

[0008] 本发明的目的是这样实现的:本高温固体散料余热回收装置由高温固体散料换热系统、水换热系统、高温工质换热系统、电控柜组成。

[0009] 高温固体散料换热系统由进料斗、换热料仓、螺旋推进装置、贮料仓组成。换热料仓两端与高温工质箱体焊接联接,进料斗与换热料仓前端上方焊接联接,换热料仓末端下方与贮料仓焊接联接。螺旋推进装置中的螺旋推进筒外圆焊接推进螺旋片,左端用螺钉固定大传动轮,螺旋推进装置放置于换热料仓中,由传动箱经小传动轮、齿形带、大传动轮带动旋转。螺旋推进高温固体散料时承受巨大的反作用力,为此,螺旋推进筒右端固定一个止推轴承支座,反作用力经止推轴承支座传递由紧靠外壳体的止推轴承承受。

[0010] 水换热系统由水箱、左动密封装置、右动密封装置、高压水泵进水管、高压水泵、分水箱进水管弯头、分水箱、分水箱出水管、翅片管、进料斗光管、集水箱、集水箱出水管组成。

[0011] 水箱由水箱体、水箱进水管、水箱出水管组成。水箱进水管、水箱出水管与水箱为焊接联接。左动密封装置与水箱出水管通过法兰螺栓联接,与螺旋推进装置进水管滑动配合联接。旋流片与螺旋推进筒焊接联接。右动密封装置与高压水泵进水管通过法兰螺栓联接,与螺旋推进装置出水管滑动配合联接。

[0012] 高温工质换热系统由外壳体、保温层、高温工质箱体、高温工质组成。高温工质箱体是主要的换热场所,其中下部与换热料仓两端头焊接联接,其上部与一排翅片管、进料斗光管焊接联接,箱体内大部分空间装满了高温工质。为了防止热量的散失,进料斗和高温工质箱体周围均包有保温层。保温层外有外壳体。

[0013] 电控柜通过电缆为传动箱、高压水泵提供电力,通过多种导线和主要运行参数、主要安全参数的传感器相联,是整个高温固体散料余热回收装置安全运行的监控中心。

[0014] 本装置有以下优点:

[0015] 1.换热料仓全部浸泡在高温工质中,换热面积和效果最大化。

[0016] 2.换热料仓内设有螺旋推进筒,使高温固体散料在内外筒壁面间不断翻转,全面与两壁面换热,不留死角。

[0017] 3.螺旋推进筒内走低温水,并且有旋流片引导旋流,不仅实现了高温固体散料的内外同时换热,而且由于温差大、径向相对速度快、轴向速度慢,换热效率高。

[0018] 4.翅片管直径较小,数量较多,受热总面积较大,换热速度较快,管内水温均匀。在进料斗光管段又受到近900°C高温固体散料的包围加热,使水温有较大提升,有可能超过高温工质的沸点温度,提高了热能输出品质。

附图说明

[0019] 图1高温固体散料余热回收装置结构示意图。

[0020] 图2 A-A首I]面不意图。

[0021] 零部件编号:高温固体散料换热系统1、水换热系统2、高温工质换热系统3、电控柜4、进料斗1-1、换热料仓1-2、螺旋推进装置1-3、贮料仓1-4、螺旋推进筒1-3-1、推进螺旋片1-3-2、大传动轮1-3-3、小传动轮1-3-4、齿形带1_3_5、传动箱1_3_6、止推轴承1-3-7、止推轴承支座1-3-8、螺旋推进筒进水管1-3-9、螺旋推进筒出水管1_3_10、旋流片

1-3-11、水箱2-1、水箱体2-1-1、水箱进水管2-1-2、水箱出水管2_1_3、左动密封装置2_2、右动密封装置2-3、进料斗光管2-4、高压水泵2-5、分水箱2-6、翅片管2_7、分水箱出水管

2-8、分水箱进水管弯头2-9集水箱2-10、高压水泵进水管2-11、集水箱出水管2_12、外壳体

3-1、保温层3-2、高温工质箱体3-3、高温工质3-4。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和实施例,对本发明作进一步描述。

[0023] 从图1、图2可以看出,本高温固体散料余热回收装置由高温固体散料换热系统

1、水换热系统2、高温工质换热系统3、电控柜4组成。高温固体散料换热系统I中的螺旋推进筒1-3-1左端螺旋推进筒进水管1-3-9与左动密封装置2-2、右端螺旋推进筒出水管1-3-10与右动密封装置2-3均为滑动配合联接,水换热系统2中的水箱出水管2-1-3与左动密封装置2-2、高压水泵进水管2-11与右动密封装置2-3均为法兰螺栓联接。高温固体散料换热系统I中的换热料仓1-2两端与高温工质换热系统3中的高温工质箱体3-3两侧焊接联接,并且全部浸没在高温工质3-4中。水换热系统2中的翅片管2-7、进料斗光管2-4与高温工质换热系统3中的高温工质箱体3-3两侧焊接联接。电控柜4通过电缆与传动箱1-3-6、高压水泵2-5相联,通过多种导线和主要运行参数、主要安全参数的传感器相联。

[0024] 高温固体散料换热系统I由进料斗1-1、换热料仓1-2、螺旋推进装置1-3、贮料仓1-4组成。进料斗1-1与换热料仓1-2前端上方焊接联接,换热料仓1-2末端下方与贮料仓1-4焊接联接。螺旋推进装置1-3中的螺旋推进筒1-3-1外圆焊接推进螺旋片1-3-2,左端用螺钉固定大传动轮1-3-3,螺旋推进装置1-3放置于换热料仓1-2中,由传动箱1-3-6经小传动轮1-3-4、齿形带1-3-5、大传动轮1-3-3带动旋转。推进螺旋片1_3_2推进高温固体散料承受巨大的反作用力,为此,螺旋推进筒1-3-1右端固定一个止推轴承支座1-3-8,反作用力经止推轴承支座1-3-8传递由紧靠外壳体的止推轴承1-3-7承受。螺旋推进装置

1-3左端焊接螺旋推进筒进水管1-3-9、右端焊接螺旋推进筒出水管1-3-10。

[0025] 水换热系统2由水箱2-1、左动密封装置2-2、右动密封装置2_3、进料斗光管2_4、高压水泵2-5、分水箱2-6、翅片管2-7、分水箱出水管2-8、分水箱进水管弯头2_9、集水箱

2-10、高压水泵进水管2-11、集水箱出水管2-12组成。水箱2-1由水箱体2_1_1、水箱进水管2-1-2、水箱出水管2-1-3组成。水箱进水管2-1-2、水箱出水管2_1_3与水箱体2_1_1为焊接联接。左动密封装置2-2与水箱出水管2-1-3通过法兰螺栓联接,左动密封装置2-2与螺旋推进筒进水管1-3-9左端滑动配合联接。右动密封装置2-3与高压水泵进水管2-11通过法兰螺栓联接,与螺旋推进筒出水管1-3-10滑动配合联接。

[0026] 高温工质换热系统3由外壳体3-1、保温层3-2、高温工质箱体3_3、高温工质3_4组成。高温工质箱体3-3是主要的换热场所,其中下部与换热料仓1-2两端头焊接联接,其上部与一排翅片管2-7、进料斗光管2-4焊接联接,箱体内大部分空间装满了高温工质3-4。为了防止热量的散失,进料斗1-1和高温工质箱体3-3周围均包有保温层3-2。保温层3-2外有外壳体3-1。

[0027] 电控柜4通过电缆为传动箱1-3-6、高压水泵2-5提供电力,通过多种导线和主要运行参数、主要安全参数的传感器相联,是整个高温固体散料余热回收装置安全运行的监控中心。

[0028] 本高温固体散料余热回收装置工作过程如下:

[0029] 高温固体散料落入进料斗1-1,进入平置的换热料仓1-2。此料仓中心有一个螺旋推进筒1-3-1,由传动箱1-3-6经小传动轮1-3-4、齿形带1_3_5、大传动轮1_3_3带动旋转,此时就会将高温固体散料在换热料仓1-2和螺旋推进筒1-3-1之间不断翻转,并向前推进。与此同时,螺旋推进筒1-3-1承受巨大的反作用力,为此,螺旋推进筒1-3-1右端固定一个止推轴承支座1-3-8,反作用力经止推轴承支座1-3-8的传递由紧靠外壳体的止推轴承1-3-7承受。

[0030] 水箱2-1经水箱出水管2-1-3通过左动密封装置2-2与螺旋推进筒进水管1_3_9相联,螺旋推进筒出水管1-3-10通过右动密封装置2-3与高压水泵进水管2-11相联,螺旋推进筒1-3-1内焊有旋流片1-3-11。高压水泵2-5启动后,水箱2-1中的水被抽吸进入螺旋推进筒1-3-1内,由于旋流片1-3-11的引导,水流边旋转边前行,进入高压水泵进水管2-11。此水流沿螺旋推进筒1-3-1内壁的旋转大大提高了高温固体散料与螺旋推进筒

1-3-1内水的换热效率,在使高温固体散料降温同时也使水得到了预热。

[0031] 换热料仓1-2两端与高温工质箱体3-3焊接联接,并全部浸泡在高温工质3-4中。高温固体散料在换热料仓1-2和螺旋推进筒1-3-1之间不断翻转、向前推进时,被加热的换热料仓1-2加热了周围的高温工质3-4,使其沸腾,蒸汽上升遇到走水的一排翅片管2-7,冷凝成液滴落下,同时放出冷凝热,加热流水。翅片管2-7中的水进入进料斗中的进料斗光管

2-4时,又受到近900°C高温炉渣的加热,使出水温度可能高于高温工质3-4沸点。此高温高压水输送到动力机进口时,就会变成高温高压蒸汽,推动动力机发电,变成低压蒸汽,在蓄水池中冷凝成水,此水又被泵送到水箱2-1中,如此不断循环使用。高温固体散料在换热料仓1-2中被推进到右端,就会落入忙料仓1-4,被定期清理运走。

Claims (5)

1.一种高温固体散料余热回收装置,它包括高温固体散料换热系统(I)、水换热系统(2)、高温工质换热系统(3)、电控柜(4);高温固体散料换热系统中的螺旋推进筒(1-3-1)左端通过左动密封装置(2-2)、右端通过右动密封装置(2-3)分别与水换热系统中的水箱出水管(2-1-3)、高压水泵进水管(2-11)法兰螺栓联接;高温固体散料换热系统(I)中的换热料仓(1-2)两端与高温工质换热系统(3)中的高温工质箱体(3-3)两侧焊接联接,并且全部浸没在高温工质(3-4)中;水换热系统(2)中的翅片管(2-7)、进料斗光管(2-4)与高温工质换热系统(3)中的高温工质箱体(3-3)两侧焊接联接;电控柜(4)通过电缆与传动箱(1-3-6)、高压水泵(2-5)相联,通过多种导线和主要运行参数和主要安全参数的传感器相联。
2.根据权利要求1所述的高温固体散料余热回收装置,其特征在于:所述的高温固体散料换热系统(I)包括进料斗(1-1)、换热料仓(1-2)、螺旋推进装置(1-3)、贮料仓(1-4);进料斗(1-1)与换热料仓(1-2)前端上方焊接联接,换热料仓(1-2)末端下方与贮料仓(1-4)焊接联接;螺旋推进装置(1-3)中的螺旋推进筒(1-3-1)外圆焊接推进螺旋片(1-3-2),左端用螺钉固定大传动轮(1-3-3),放置于换热料仓(1-2)中,由传动箱(1-3-6)经小传动轮(1-3-4)、齿形带(1-3-5)、大传动轮(1-3-3)带动旋转;螺旋推进筒(1_3_1)右端固定一个止推轴承支座(1-3-8),止推轴承支座(1-3-8)紧靠止推轴承(1-3-7),止推轴承(1-3-7)紧靠外壳体(3_1)。
3.根据权利要求1所述的高温固体散料余热回收装置,其特征在于:所述的水换热系统(2)包括水箱(2-1)、左动密封装置(2-2)、右动密封装置(2-3)、进料斗光管(2-4)、高压水泵(2-5)、分水箱(2-6)、翅片管(2-7)、分水箱出水管(2-8)、分水箱进水管弯头(2-9)、集水箱(2-10)、高压水泵进水管(2-11)、集水箱出水管(2-12);水箱(2_1)由水箱体(2-1-1)、水箱进水管(2-1-2)、水箱出水管(2-1-3)组成;水箱进水管(2_1_2)、水箱出水管(2-1-3)与水箱(2-1)为焊接联接;左动密封装置(2-2)与水箱出水管(2-1-3)通过法兰螺栓联接,左动密封装置(2-2)与螺旋推进筒进水管(1-3-9)滑动配合联接;推进螺旋片(1-3-2)与螺旋推进筒(1-3-1)焊接联接;右动密封装置(2-3)与高压水泵进水管(2-11)通过法兰螺栓联接,右动密封装置(2-3)与螺旋推进筒出水管(1-3-10)滑动配合联接;集水箱(2-10)与集水箱出水管(2-12)焊接联接。
4.根据权利要求1所述的高温固体散料余热回收装置,其特征在于:所述的高温工质换热系统(3)包括外壳体(3-1)、保温层(3-2)、高温工质箱体(3-3)、高温工质(3-4);高温工质箱体(3-3)的下部与换热料仓(1-2)两端头焊接联接,上部与一排翅片管(2-7)、进料斗光管(2-4)焊接联接,箱体内大部分空间装满了高温工质(3-4);进料斗(1-1)和高温工质箱体(3-3)的周围均包有保温层(3-2);保温层(3-2)外有外壳体(3-1)。
5.根据权利要求1所述的高温固体散料余热回收装置,其特征在于:所述的电控柜(4)通过电缆为传动箱(1-3-6)、高压水泵(2-5)提供电力,通过多种导线与主要运行参数和主要安全参数的传感器相联。
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