CN104404179A - 一种液态高温物料余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

一种液态高温物料余热回收装置，包括进渣口、罐体、粒化装置、鼓风装置、热交换管、炉渣热回收器、水泵、热旋风除尘器、锅炉、蓄热器、发电机组、精除尘器和烟囱。进渣口设于罐体上部正中间位置；粒化装置由平盘、安装架、传动装置和电机组成；粒化装置下部设有热交换管，呈螺旋状分布；罐体下部设有3个进气口，沿圆周均匀布置，上部设有1个出气口；罐体的下部和炉渣热回收器相连，炉渣热回收器中有热交换管，呈螺旋状均匀布置；冷却空气和冷却水与高温物料进行热交换，最终以水蒸汽的形式储存于蓄热器中。该装置可在较短时间内将液态高温物料离心粒化，并有效地回收和利用罐体和炉渣热回收器中高温物料的余热。

Description

一种液态高温物料余热回收装置
技术领域
本发明涉及工业中高温物料余热回收利用领域，具体的说是一种液态高温物料余热回收装置。 
背景技术
高炉渣是高炉炼铁的副产品。每炼出lt生铁约产生300-400kg炉渣，排出温度在1450℃-1650℃。lt高炉渣约含1800MJ的热量，折合64kg标准煤。2009年我国的高炉生铁产量为5.4亿t，高炉渣的产生量约为1.62亿t，所含热量折合1036.8万t标准煤。目前，处理高炉渣普遍采用水淬法。该方法不仅没有回收高炉渣的余热，而且消耗大量新水，H2S、等有害气体随蒸汽排入大气，促进酸雨的形成；水淬渣的堆积占用了大量土地面积，甚至会出现扬沙，恶化工作环境。同时，水淬渣含水量高，作为水泥原料仍需干燥处理，消耗大量的能源；水淬渣循环水中所含微细颗粒对水泵和阀门等部件的磨损和堵塞非常严重，系统维护工作量大，增加了维护费用。 
针对水淬渣处理工艺的缺点，国外从20世纪70年代开始研究干法粒化高炉渣的技术。干法粒化余热回收工艺不仅能够高品质地回收炉渣余热，而且不消耗冲渣水，减少了处理炉渣对环境造成的污染；粒化后的高炉渣颗粒耐腐蚀、抗压强度高，能够成为建筑用填充材料。目前高炉渣干法处理工艺主要有：风淬法、滚筒法、离心法和其他粒化方法。虽然那都能解决一些问题，但各有各的缺点。风淬法，在粒化过程中动力消耗很大，风淬和水淬相比冷却速度很慢，为了防止粒化渣在固结之前粘连到设备表面上，就要加大设备的尺寸，风淬法得到的粒化渣的颗粒直径分布范围较宽，不利于后续处理；滚筒法，处理能力不高、作业率低，不适合在现场大规模连续处理渣；离心粒化也存在连续粒化不可靠，内壁易沾渣及空气等能源消耗量大等问题。 
目前，离心式的粒化装置中，一般都是通过向装置吹入冷却空气，使得冷却空气与炉渣进行热交换，以热风的形式输出，还不存在既有风冷又有水冷的离心粒化装置。 
新型高效的炉渣粒化处理工艺可以有效解决高炉渣显热回收和减少环境污染的难题，具有最大的经济效益和环保效益，在钢铁等冶金行业液态熔渣的余热回收利用方面具有广阔的应用前景。 
发明内容
解决的技术问题 
针对现有技术上的不足，本发明提供了一种液态高温物料余热回收装置，解决了高温物料的粒化和余热回收问题，可以有效地回收和利用高炉渣等液态高温物料的余热。 
技术方案 
本专利的技术方案如下所示： 
一种液态高温物料余热回收装置，包括进渣口、罐体、粒化装置、鼓风装置、热交换管、炉渣热回收器、水泵、热旋风除尘器、锅炉、蓄热器、发电机组、精除尘器和烟囱，其特征在于：粒化装置的上方为进渣口，进渣口位于罐体上部的正中间；罐体的下部和炉渣热回收器相连；罐体的出气口和热旋风除尘器相连，锅炉和蓄热器相连；罐体和炉渣热回收器的下部均设有热交换管。 
罐体下部设有3个进气口，沿圆周均匀布置，上部仅有1个出气口。 
罐体和炉渣热回收器的热交换管的冷却水入口和水泵相连，水蒸汽出口和蓄热器相连。 
粒化装置由平盘、安装架、传动装置和电机组成。 
罐体和炉渣热回收器中的热交换管，均呈螺旋状均匀布置。 
罐体和炉渣热回收器的热交换管的入口端固连在一起。 
有益效果： 
1.本发明可在较短时间内，迅速将液态渣粒化成较小的颗粒。粒化后的高温渣粒在下落的过程中，有充分的时间和冷却空气进行热交换； 
2.本发明的粒化装置中，存在两种形式的热交换。一方面，冷却空气从粒化装置下方吹入，与一部分粒化后的固态渣进行热交换，到上方再与液态渣进行热交换，最后以热空气的形式从粒化装置上方的出气口溢出。另一方面，水泵向粒化装置下部的热交换管中供应冷却水，冷却水通过热交换管与粒化装置下部的固态渣粒进行热交换，最后以水蒸汽的形式输出；通过风冷和水冷这两种形式的热交换，可以充分回收和利用高温液态渣粒的余热； 
3.粒化装置的下部和炉渣热回收器相连，炉渣热回收器中分布有呈螺旋状的热交换管。冷却水通过热交换管与经粒化装置处理过的固态炉渣进行热交换，对高温炉渣的余热进行二次吸收，充分回收了高温炉渣的余热； 
4.回收的热量最后均以水蒸汽的形式储存于蓄热器中，然后再由蓄热器把规定参数的水蒸汽输送到发电机组中进行发电，避免了把不稳定的水蒸汽直接送入发电机组产生的一系列不良后果。 
附图说明
附图1是一种液态高温物料余热回收装置的示意图； 
附图2是一种液态高温物料余热回收装置第一余热回收室； 
附图3是一种液态高温物料余热回收装置第二余热回收室； 
1.鼓风机  2.热交换管  3.进气口  4.安装架  5.平盘  6.罐体  7.进渣口8.渣罐  9.出气口  10.传动装置  11.电机  12.热旋风除尘器  13.锅炉  14.蓄热器  15.发电机组  16.精除尘器  17.鼓风机  18.烟囱  19.水泵  20.热交换管  21.炉渣热回收器。 
具体实施方式
下面结合附图详细描述该装置的具体结构、工作原理和实施方式。 
一种液态高温物料余热回收装置，包括进渣口7、罐体6、粒化装置、鼓风装置、热交换管2、热交换管20、炉渣热回收器21、水泵19、热旋风除尘器12、锅炉13、蓄热器14、发电机组15、精除尘器16和烟囱18。粒化装置的上方为进渣口7，进渣口7位于罐体6上部的正中间；罐体6的下部和炉渣热回收器21相连；罐体6的出气口9和热旋风除尘器12相连，锅炉13和蓄热器14相连；罐体6和炉渣热回收器21的下部分别设有热交换管2和热交换管20。罐体6下部设有3个进气口3，沿圆周均匀布置，上部仅有1个出气口9。进气口3设在下部，可以让延长冷却空气与液态渣粒热交换的时间，让液态渣粒充分冷却固化。 
热交换管2和热交换管20的冷却水入口和水泵19通过管道相连，水蒸汽出口和蓄热器14通 过管道相连。 
粒化装置由平盘5、安装架4、传动装置10和电机11组成。在平盘5的高速旋转和离心力的作用下，液态高炉渣被甩出，粒化呈细小的固态高炉渣；安装架4起安装作用，有效地支撑和连接粒化装置；传动装置10用来传递动力；电机11布置在罐体6外部，提供动力，带动平盘工作。 
罐体6和炉渣热回收器21中的热交换管2和热交换管20，均呈螺旋状均匀布置。可以保证固态炉渣在下落的过程中，落到容器下部的中心，不至于在容器中的某一侧堆积。 
热交换管2和热交换管20的入口端固连在一起。水泵19可以同时向罐体6和炉渣热回收器21供应冷却水，提高了冷却效率。 
装置工作时，液渣从渣罐8中流出，倒入进渣口7中；液渣通过进渣口7落入平盘5中心，在平盘5的高速旋转作用下，液渣被甩到容器壁上，甩出的过程中与空气进行充分的热交换，液渣凝固成细小的颗粒状固态渣，落到罐体6下部； 
鼓风机1从进气口3向罐体6中吹入冷却空气，冷却空气先与一部分粒化后的渣粒进行热交换，到上方再与液态渣进行热交换，变为热空气，从罐体6的出气口9溢出，到达热旋风除尘器12进行除尘，除尘后的热空气进入锅炉13，产生水蒸汽，储存于蓄热器14中；水泵19同时向罐体6和炉渣热回收器21中供应冷却水，冷却水分别进入罐体6和炉渣热回收器21中的热交换管中，与固态渣进行换热，以水蒸汽的形式储存于蓄热器14中；蓄热器14把规定参数的水蒸汽输送到发电机组15中，供发电机组15进行发电；锅炉13中产生的废气经精除尘器16除尘后，由鼓风机17排入烟囱18中，进而排放到大气中。 
该装置可在较短时间内将液态高温物料离心粒化，并有效地回收和利用罐体和炉渣热回收器中高温物料的余热。 

Claims (6)

1.一种液态高温物料余热回收装置，包括进渣口(7)、罐体(6)、粒化装置、鼓风装置、热交换管(2)、热交换管(20)、炉渣热回收器(21)、水泵(19)、热旋风除尘器(12)、锅炉(13)、蓄热器(14)、发电机组(15)、精除尘器(16)和烟囱(18)，其特征在于：粒化装置的上方为进渣口(7)，进渣口(7)位于罐体(6)上部的正中间；罐体(6)的下部和炉渣热回收器(21)相连；罐体(6)的出气口(9)和热旋风除尘器(12)相连，锅炉(13)和蓄热器(14)相连；罐体(6)和炉渣热回收器(21)的下部分别设有热交换管(2)和热交换管(20)。
2.根据权利要求1所述的液态高温物料余热回收装置，其特征在于所述罐体(6)下部设有3个进气口(3)，沿圆周均匀布置，上部仅有1个出气口(9)。
3.根据权利要求1所述的液态高温物料余热回收装置，其特征在于所述热交换管(2)和热交换管(20)的冷却水入口和水泵(19)相连，水蒸汽出口和蓄热器(14)相连。
4.根据权利要求1所述的液态高温物料余热回收装置，其特征在于所述粒化装置由平盘(5)、安装架(4)、传动装置(10)和电机(11)组成。
5.根据权利要求1所述的液态高温物料余热回收装置，其特征在于，罐体(6)和炉渣热回收器(21)中的热交换管，均呈螺旋状均匀布置。
6.根据权利要求1所述的液态高温物料余热回收装置，其特征在于所述热交换管(2)和热交换管(20)的入口端固连在一起。
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