專利名稱:一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含熔渣?；傲骰矒Q熱裝置、渣粒換熱單元和氣體換熱單元，所述部件之間通過相應(yīng)的管路相互連接。在熔渣?；傲骰矒Q熱裝置中，熔渣被高速射流?；尚☆w粒,分別與水和氣體進行換熱，然后經(jīng)運輸裝置輸送至渣粒換熱單元，氣體升溫變成高溫?zé)煔夂筮M入氣體換熱單元；在渣粒換熱單元，渣粒被進一步冷卻后排出；在氣體換熱單元，高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過過熱器段和省煤器段，變成低溫?zé)煔夂笈懦觥Ｔ撓到y(tǒng)采用分單元布置方式，實施多級熱能回收，具有多種組合結(jié)構(gòu)，可生產(chǎn)熱水、熱氣體、蒸汽或電能等不同產(chǎn)品，能有效解決冶金熔渣?；c熱能回收問題。
【專利說明】一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，屬于冶金熔渣處理和余熱回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]熔渣是在冶金生產(chǎn)過程中的高溫、熔融態(tài)產(chǎn)物，如液態(tài)的高爐渣、鋼渣、銅渣等，其中蘊含著豐富的熱能資源。
[0003]例如液態(tài)高爐渣是一種典型的熔渣，2013年我國高爐渣產(chǎn)生量約2.5億噸，其處理技術(shù)在熔渣處理技術(shù)中具有代表性。高爐渣是一種性能良好的硅酸鹽材料，急冷處理的高爐渣形成大量的玻璃相的非晶態(tài)物質(zhì)，具有較高的水合活性，是生產(chǎn)水泥等建筑材料的優(yōu)質(zhì)原料。同時，液態(tài)高爐渣溫度在1300°C到1600°C之間，具有很高的熱能回收利用價值。
[0004]目前，液態(tài)高爐渣主要采用水淬法處理，水淬后的高爐渣可用于制作水泥等建筑材料，水淬法存在的主要問題有:耗水量大；產(chǎn)生大量的H2S和SOx造成大氣污染；熱能沒有得到回收；水淬渣含水率高，需進行干燥處理；循環(huán)水中所含微細顆粒對水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴重，系統(tǒng)維護工作量大，增加了維護費用。
[0005]針對高爐熔渣水淬工藝的缺點，20世紀70年代國外就已經(jīng)開始研宄既節(jié)水又能回收液態(tài)高爐渣熱能的液態(tài)高爐渣干式處理設(shè)備。
[0006]目前已出現(xiàn)的液態(tài)高爐渣干式?；O(shè)備及工藝，比較有代表性的有風(fēng)淬法和離心法。風(fēng)淬法是用大功率造粒風(fēng)機產(chǎn)生高速氣流吹散、粒化液態(tài)高爐渣，其主要缺點是動力消耗大、設(shè)備龐大復(fù)雜、占地面積大、投資和運行費用高，在液態(tài)高爐渣流量變化時，風(fēng)速和風(fēng)量不易協(xié)調(diào)，且大量的冷風(fēng)進入系統(tǒng)也降低了熱量回收的品質(zhì)。離心法是依靠轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)杯高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將液態(tài)高爐渣?；m然不需要造粒風(fēng)機這樣的高耗能設(shè)備，但是在高溫下高速旋轉(zhuǎn)的粒化裝置的可靠性較差，加之粒化效果對液態(tài)高爐渣的溫度和流量變化較為敏感，僅靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速效果并不理想，高溫熔渣集中高速撞擊設(shè)備內(nèi)部某一部位，也易造成設(shè)備的局部過熱而損壞設(shè)備。
[0007]熔渣的粒化對于熔渣處理再利用和熱能回收具有決定性意義，而?；蜔崮芑厥者^程中的能耗又是決定工藝和系統(tǒng)經(jīng)濟性的一個關(guān)鍵性因素，因此研宄一種動力消耗相對低，無二次污染，運行可靠，可節(jié)約大量水資源并可充分回收熔渣熱能的系統(tǒng)與方法是當(dāng)前行業(yè)所急需。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種具有動力消耗相對低、熱能回收品質(zhì)高、且無二次污染的冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]本實用新型提供的第一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:
[0011]a、熔渣粒化及流化床換熱裝置，其包括流化床本體、熔渣漏斗、高速射流?；O(shè)備、旋風(fēng)分離器以及布置在流化床本體下部的換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板、風(fēng)室和進氣口 ；所述流化床本體采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流粒化設(shè)備布置在流化床本體的上部；
[0012]b、澄粒換熱單元，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置底部的排渣口連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫渣粒排出口和飽和蒸汽出口 ；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出；
[0013]C、氣體換熱單元，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹?、過熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)過低溫?zé)煔獬隹谂懦?；來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的飽和蒸汽和渣粒換熱單元的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)過低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出后通過管道分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的水冷壁和渣粒換熱單元的水冷壁。
[0014]本實用新型提供的第二種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:
[0015]a、熔渣粒化及流化床換熱裝置，其包括流化床本體、熔渣漏斗、高速射流?；O(shè)備、旋風(fēng)分離器以及布置在流化床本體下部的換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板、風(fēng)室和進氣口 ；所述流化床本體采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流粒化設(shè)備布置在流化床本體的上部；
[0016]b、澄粒換熱單元，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置底部的排渣口連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫渣粒排出口和蒸汽出口 ；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出；
[0017]C、氣體換熱單元，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元，然后經(jīng)蒸汽出口排出。
[0018]本實用新型提供的第三種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:
[0019]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置，其包括流化床本體、熔渣漏斗、高速射流?；O(shè)備、旋風(fēng)分離器以及布置在流化床本體下部的換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板、風(fēng)室和進氣口 ；所述流化床本體采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備布置在流化床本體的上部；
[0020]b、澄粒換熱單元，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置底部的排渣口連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、飽和蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯?br> [0021]C、氣體換熱單元，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹凇⑦^熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的飽和蒸汽以及渣粒換熱單元的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出后通過管道分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置的水冷壁和渣粒換熱單元的水冷壁。
[0022]本實用新型提供的第四種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:
[0023]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置，其包括流化床本體、熔渣漏斗、高速射流?；O(shè)備、旋風(fēng)分離器以及布置在流化床本體下部的換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板、風(fēng)室和進氣口 ；所述流化床本體采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備布置在流化床本體的上部；
[0024]b、澄粒換熱單元，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置底部的排渣口連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣粒化及流化床換熱裝置的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯?br> [0025]C、氣體換熱單元，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元，然后經(jīng)蒸汽出口排出。
[0026]上述所述系統(tǒng)中，其特征還在于:所流化床本體呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流?；O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面。所述布風(fēng)板傾斜布置，并與水平面呈O彡a彡30°夾角。
[0027]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0028]①本實用新型所提供的一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)將節(jié)約大量沖渣水，且不廣生H2S和SOx等有毒氣體，同時可尚效、尚品質(zhì)回收恪澄的熱能；
[0029]②相比以往的熔渣熱能回收設(shè)備及工藝，本實用新型所提供的一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)采用分單元布置方式，實施多級熱能回收，不同的組合結(jié)構(gòu)，可生產(chǎn)熱水、熱氣體、蒸汽或電能等不同產(chǎn)品，市場適應(yīng)性強，經(jīng)濟收益高。本實用新型所述的熔渣?；傲骰矒Q熱裝置所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖部刹唤?jīng)旋風(fēng)分離器直接供給相關(guān)設(shè)備或工藝，如高爐或燃燒鍋爐等。
[0030]③本實用新型所采用的高速射流?；O(shè)備不直接接觸液態(tài)高溫熔渣，使設(shè)備運行更加可靠，破碎后的熔渣微團水平速度小，水平飛行距離較短，這都有利于減小設(shè)備的體積和占地面積；同時能有效避免高溫渣粒與水冷壁的高速撞擊，有助于保證設(shè)備運行安全和提高設(shè)備運行壽命；可根據(jù)熔渣的流量進行靈活調(diào)節(jié)；同時高速射流?；O(shè)備運行耗能低，熱能回收品質(zhì)尚。

【附圖說明】

[0031]圖1為本實用新型所提供的第一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0032]圖2為本實用新型所提供的第二種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0033]圖3為本實用新型所提供的第三種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0034]圖4為本實用新型所提供的第四種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0035]圖中:1-流化床本體；2_熔渣漏斗；3_高速射流?；O(shè)備；4_旋風(fēng)分離器；5_風(fēng)室；6_換熱埋管；7_排渣口 ；8_布風(fēng)板；9_進氣口 ； 10-渣粒換熱單元；11-氣體換熱單元；12-熔渣?；傲骰矒Q熱裝置。

【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型提供的冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理和及其工作過程。
[0037]圖1為本實用新型所提供的第一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，該系統(tǒng)包含:
[0038]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，其包括流化床本體1、熔渣漏斗2、高速射流粒化設(shè)備3、旋風(fēng)分離器4以及布置在流化床本體下部的換熱埋管6、排渣口 7、布風(fēng)板8、風(fēng)室5和進氣口 9 ;所述流化床本體I采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備3布置在流化床本體的上部；流化床本體呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流?；O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述布風(fēng)板傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角。
[0039]b、澄粒換熱單元10，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置12底部的排渣口 7連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫渣粒排出口和飽和蒸汽出口 ；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出；
[0040]C、氣體換熱單元11，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹凇⑦^熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器4的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元11內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)過低溫?zé)煔獬隹谂懦?；來自熔渣粒化及流化床換熱裝置12的飽和蒸汽和渣粒換熱單元10的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)過低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出，通過管道分別進入恪澄?；傲骰矒Q熱裝置12的水冷壁和澄粒換熱單元10的水冷壁。
[0041]其具體工作過程如下:
[0042]I) 1300?1600°C液態(tài)冶金熔渣通過熔渣漏斗2進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，經(jīng)高速射流?；O(shè)備3的高速射流粒化成平均直徑小于10_的渣顆粒；
[0043]2)粒化后的渣顆粒在熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12內(nèi)通過水冷壁及換熱埋管和熱水換熱，同時與從熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12下部進入的低溫氣體進行換熱，渣顆粒溫度降至700?1000°C后經(jīng)渣粒輸送設(shè)備進入渣粒換熱單元10，低溫氣體升溫變成400?800°C高溫?zé)煔?，?jīng)過旋風(fēng)分離器4后通過管道進入氣體換熱單元11，熱水吸熱變成飽和蒸汽后通過管道進入氣體換熱單元11的過熱器段；
[0044]3) 700?1000°C高溫渣粒在渣粒換熱單元10內(nèi)經(jīng)水冷壁與熱水換熱，使高溫渣粒進一步冷卻變成100?300°C低溫渣粒后排出，熱水吸熱變成飽和蒸汽后通過管道進入氣體換熱單元11的過熱器段；
[0045]4)400?800°C高溫?zé)煔庠跉怏w換熱單元11內(nèi)，首先在過熱器段與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12和渣粒換熱單元10的飽和蒸汽換熱，使飽和蒸汽吸熱變成過熱蒸汽，然后在省煤器段與低溫給水換熱，使低溫給水吸熱變成熱水后分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12和渣粒換熱單元10的水冷壁，最終高溫?zé)煔獗焕鋮s變成100?300°C低溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦觥?br> [0046]圖2為本實用新型所提供的第二種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，所述系統(tǒng)包含:
[0047]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，其包括流化床本體1、熔渣漏斗2、高速射流?；O(shè)備3、旋風(fēng)分離器4以及布置在流化床本體下部的換熱埋管6、排渣口 7、布風(fēng)板8、風(fēng)室5和進氣口 9 ;所述流化床本體I采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備3布置在流化床本體的上部；流化床本體呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流?；O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述布風(fēng)板傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角；
[0048]b、澄粒換熱單元10，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄粒化及流化床換熱裝置12底部的排渣口 7連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫渣粒排出口和蒸汽出口 ；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出；
[0049]C、氣體換熱單元11，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器4的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元11，然后經(jīng)蒸汽出口排出。
[0050]其具體工作過程如下:
[0051]I) 1300?1600°C液態(tài)冶金熔渣通過熔渣漏斗2進入熔渣粒化及流化床換熱裝置12，經(jīng)高速射流粒化設(shè)備3的高速射流?；善骄睆叫∮?0_的渣顆粒；
[0052]2)粒化后的澄顆粒在恪澄?；傲骰矒Q熱裝置12內(nèi)通過水冷壁及換熱埋管和低溫給水換熱，同時與從熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12下部進入的低溫氣體進行換熱，渣顆粒溫度降至700?1000°C后經(jīng)渣粒輸送設(shè)備進入渣粒換熱單元10，低溫氣體升溫變成400?800 V高溫?zé)煔饨?jīng)過旋風(fēng)分離器4通過管道進入氣體換熱單元11，低溫給水吸熱變成蒸汽后排出；
[0053]3) 700?1000°C高溫渣粒在渣粒換熱單元10內(nèi)經(jīng)水冷壁與低溫給水換熱，使高溫渣粒進一步冷卻變成100?300°C低溫渣粒后排出，低溫給水吸熱變成蒸汽排出；
[0054]4)400?800°C高溫?zé)煔庠跉怏w換熱單元11內(nèi)與低溫給水換熱，高溫?zé)煔獗焕鋮s變成100?300 °C的低溫?zé)煔夂笈懦觯蜏亟o水吸熱變成蒸汽排出。
[0055]圖3為本實用新型所提供的第三種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，所述系統(tǒng)包含:
[0056]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，其包括流化床本體1、熔渣漏斗2、高速射流?；O(shè)備3、旋風(fēng)分離器4以及布置在流化床本體下部的換熱埋管6、排渣口 7、布風(fēng)板8、風(fēng)室5和進氣口 9 ;所述流化床本體I采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備3布置在流化床本體的上部；流化床本體呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流?；O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述布風(fēng)板傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角。
[0057]b、澄粒換熱單元10，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄粒化及流化床換熱裝置12底部的排渣口 7連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、飽和蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣粒化及流化床換熱裝置12的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯?br> [0058]C、氣體換熱單元11，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹?、過熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器4的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元10的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元11內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；來自熔渣粒化及流化床換熱裝置12的飽和蒸汽以及渣粒換熱單元10的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出，通過管道分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12的水冷壁和渣粒換熱單元10的水冷壁。
[0059]其具體工作過程如下:
[0060]I) 1300?1600°C液態(tài)冶金熔渣通過熔渣漏斗2進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，經(jīng)高速射流?；O(shè)備3的高速射流粒化成平均直徑小于10_的渣顆粒；
[0061]2)?；蟮脑w粒在熔渣粒化及流化床換熱裝置12內(nèi)通過水冷壁及換熱埋管和熱水換熱，同時與從熔渣粒化及流化床換熱裝置12下部進入的低溫氣體進行換熱，渣顆粒溫度降至700?1000°C后經(jīng)渣粒輸送設(shè)備進入渣粒換熱單元10，低溫氣體升溫變成400?800 V高溫?zé)煔饨?jīng)過旋風(fēng)分離器4后通過管道進入氣體換熱單元11，熱水吸熱變成飽和蒸汽后通過管道進入氣體換熱單元11的過熱器段；
[0062]3)700?1000°C高溫渣粒在渣粒換熱單元10內(nèi)經(jīng)水冷壁與熱水換熱，同時與通過渣粒換熱單元(10)底部進入的低溫氣體換熱；高溫渣粒被進一步冷卻變成100?300°C低溫渣粒后排出，熱水吸熱變成飽和蒸汽后進入氣體換熱單元11的過熱器段，低溫氣體升溫變成400?800°C高溫?zé)煔夂笸ㄟ^管道進入氣體換熱單元；
[0063]4) 400?800 V高溫?zé)煔庠跉怏w換熱單元內(nèi)，首先在過熱器段與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12和渣粒換熱單元10的飽和蒸汽換熱，使飽和蒸汽吸熱變成過熱蒸汽，然后煙氣在省煤器段與低溫給水換熱，使低溫給水吸熱變成熱水后分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12和渣粒換熱單元10)的水冷壁，最終高溫?zé)煔獗焕鋮s變成100?300°C低溫?zé)煔饨?jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦觥?br> [0064]圖4為本實用新型所提供的第四種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，所述系統(tǒng)包含:
[0065]a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，其包括流化床本體1、熔渣漏斗2、高速射流?；O(shè)備3、旋風(fēng)分離器4以及布置在流化床本體下部的換熱埋管6、排渣口 7、布風(fēng)板8、風(fēng)室5和進氣口 9 ;所述流化床本體采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備3布置在流化床本體的上部；流化床本體呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流?；O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述布風(fēng)板傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角。
[0066]b、澄粒換熱單元10，該澄粒換熱單元通過澄粒輸送設(shè)備與恪澄?；傲骰矒Q熱裝置12底部的排渣口 7連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣粒化及流化床換熱裝置12的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯?br> [0067]C、氣體換熱單元11，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器4的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元10的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦觯坏蜏亟o水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元11，然后經(jīng)蒸汽出口排出。
[0068]其具體工作過程如下:
[0069]I) 1300?1600°C液態(tài)冶金熔渣通過熔渣漏斗2進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12，經(jīng)高速射流?；O(shè)備3的高速射流粒化成平均直徑小于10_的渣顆粒；
[0070]2)粒化后的渣顆粒在熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12內(nèi)通過水冷壁及換熱埋管和低溫給水換熱，同時與從熔渣?；傲骰矒Q熱裝置12下部進入的低溫氣體進行換熱，渣顆粒溫度降至700?1000°C后經(jīng)渣粒輸送設(shè)備進入渣粒換熱單元10，低溫氣體升溫變成400?800 V高溫?zé)煔饨?jīng)過旋風(fēng)分離器4通過管道進入氣體換熱單元11，低溫給水吸熱變成蒸汽后排出；
[0071]3) 700?1000°C高溫渣粒在渣粒換熱單元10內(nèi)經(jīng)水冷壁與低溫給水換熱，同時與通過渣粒換熱單元10底部進入的低溫氣體換熱；高溫渣粒被進一步冷卻變成100?300°C低溫渣粒后排出，低溫氣體升溫變成400?80(TC高溫?zé)煔夂笸ㄟ^管道進入氣體換熱單元11，低溫給水吸熱變成蒸汽排出；
[0072]4) 400?800°C高溫?zé)煔庠跉怏w換熱單元11內(nèi)與低溫給水換熱，高溫?zé)煔獗焕鋮s變成100?300 °C的低溫?zé)煔夂笈懦?，低溫給水吸熱變成蒸汽排出。
【權(quán)利要求】
1.一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含: a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)，其包括流化床本體(I)、熔渣漏斗(2)、高速射流?；O(shè)備(3)、旋風(fēng)分離器(4)以及布置在流化床本體下部的換熱埋管￠)、排渣口(7)、布風(fēng)板(8)、風(fēng)室(5)和進氣口(9);所述流化床本體(I)采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流粒化設(shè)備(3)布置在流化床本體的上部； b、渣粒換熱單元(10)，該渣粒換熱單元通過渣粒輸送設(shè)備與熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)底部的排渣口(7)連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫渣粒排出口和飽和蒸汽出口 ；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出； c、氣體換熱單元(11)，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹?、過熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器(4)的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元(11)內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)過低溫?zé)煔獬隹谂懦?；來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的飽和蒸汽和渣粒換熱單元(10)的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)過低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出，通過管道分別進入熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的水冷壁和渣粒換熱單元(10)的水冷壁。2.一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含: a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)，其包括流化床本體(I)、熔渣漏斗(2)、高速射流?；O(shè)備(3)、旋風(fēng)分離器(4)以及布置在流化床本體下部的換熱埋管￠)、排渣口(7)、布風(fēng)板(8)、風(fēng)室(5)和進氣口(9);所述流化床本體(I)采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備(3)布置在流化床本體的上部； b、渣粒換熱單元(10)，該渣粒換熱單元通過渣粒輸送設(shè)備與熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)底部的排渣口(7)連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫渣粒排出口和蒸汽出口 ；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出； C、氣體換熱單元(11)，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器(4)的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元(11)，然后經(jīng)蒸汽出口排出。3.—種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含: a、熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)，其包括流化床本體(I)、熔渣漏斗(2)、高速射流?；O(shè)備(3)、旋風(fēng)分離器(4)以及布置在流化床本體下部的換熱埋管￠)、排渣口(7)、布風(fēng)板(8)、風(fēng)室(5)和進氣口(9);所述流化床本體(I)采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備(3)布置在流化床本體的上部； b、渣粒換熱單元(10)，該渣粒換熱單元通過渣粒輸送設(shè)備與熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)底部的排渣口(7)連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、熱水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、飽和蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；熱水經(jīng)水冷壁與來自熔渣粒化及流化床換熱裝置(12)的高溫渣粒換熱后由飽和蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯? C、氣體換熱單元(11)，該氣體換熱單元含有飽和蒸汽進口、高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、過熱器段、省煤器段、低溫?zé)煔獬隹?、過熱蒸汽出口和熱水出口 ；來自旋風(fēng)分離器(4)的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元(10)的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，煙氣在氣體換熱單元(11)內(nèi)部依次經(jīng)過過熱器段與省煤器段，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦觯粊碜匀墼；傲骰矒Q熱裝置(12)的飽和蒸汽以及渣粒換熱單元(10)的飽和蒸汽從飽和蒸汽進口進入所述的過熱器段，然后由過熱蒸汽出口排出；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入所述的省煤器段，然后經(jīng)熱水出口排出，通過管道分別進入熔渣粒化及流化床換熱裝置(12)的水冷壁和渣粒換熱單元(10)的水冷壁。4.一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含: a、熔渣粒化及流化床換熱裝置(12)，其包括流化床本體(I)、熔渣漏斗(2)、高速射流?；O(shè)備(3)、旋風(fēng)分離器(4)以及布置在流化床本體下部的換熱埋管￠)、排渣口(7)、布風(fēng)板(8)、風(fēng)室(5)和進氣口(9);所述流化床本體(I)采用水冷壁結(jié)構(gòu)；所述高速射流?；O(shè)備(3)布置在流化床本體的上部； b、渣粒換熱單元(10)，該渣粒換熱單元通過渣粒輸送設(shè)備與熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)底部的排渣口(7)連接，該渣粒換熱單元內(nèi)部布置水冷壁，其上設(shè)有高溫渣粒進口、低溫給水進口、低溫氣體進口、低溫渣粒排出口、蒸汽出口和高溫?zé)煔獬隹?；低溫給水經(jīng)水冷壁與來自熔渣?；傲骰矒Q熱裝置(12)的高溫渣粒換熱后由蒸汽出口排出，同時低溫氣體與高溫渣粒換熱后經(jīng)高溫?zé)煔獬隹谂懦觯? C、氣體換熱單元(11)，該氣體換熱單元含有高溫?zé)煔膺M口、低溫給水進口、低溫?zé)煔獬隹诤驼羝隹?；來自旋風(fēng)分離器(4)的高溫?zé)煔夂蛠碜栽Q熱單元(10)的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道與所述的高溫?zé)煔膺M口連接，然后經(jīng)低溫?zé)煔獬隹谂懦?；低溫給水經(jīng)低溫給水進口進入氣體換熱單元(11)，然后經(jīng)蒸汽出口排出。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種冶金熔渣?；捌錈崮芑厥障到y(tǒng)，其特征在于，所述流化床本體(I)呈上寬下窄近似斗型；所述高速射流粒化設(shè)備(3)采用緊鄰布置在熔渣漏斗(2)的下面。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種冶金熔渣粒化及其熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述布風(fēng)板(8)傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角。
【文檔編號】F27D17-00GK204265776SQ201420703161
【發(fā)明者】張衍國, 李清海, 徐可培, 馬曉玲 [申請人]清華大學(xué)