本發(fā)明屬于鋼鐵企業(yè)高爐余熱回收節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高爐渣顯熱回收冷渣器。

技術(shù)背景

1.在各種高爐渣余熱回收工藝中，主要利用空氣作為換熱介質(zhì)，有的直接將熱空氣作為助燃?xì)猓械膶峥諝廨斔偷接酂徨仩t產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電。然而，換熱介質(zhì)采用空氣時(shí)，冷卻每噸渣需要空氣的量較大，動(dòng)力消耗高，并且在產(chǎn)生熱氣時(shí)又會(huì)出現(xiàn)能量的二次損失，降低了熱利用效率。

2.鋼鐵企業(yè)對(duì)于高爐渣余熱的回收措施，一般是采用水淬法渣處理工藝，但是此種方法往往會(huì)引起熱量難以回收，白白耗散，只有少部分鋼鐵企業(yè)利用沖渣水余熱進(jìn)行采暖，余熱利用率很低，僅為10％左右。此外，用水淬處理后的高爐渣制水泥存在新水消耗大、爐渣物理熱無法回收和二氧化硫、硫化氫等污染物排放的問題，故高爐渣處理趨勢(shì)是在利用干法將渣粒化為水泥原料的同時(shí)，高效利用爐渣顯熱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)爐渣余熱回收工藝能耗高、設(shè)備占地面積大、能量二次損失、余熱利用效率低、水耗量大和污染物排放量大等問題，結(jié)合固體顆粒的傳熱機(jī)理，設(shè)計(jì)了液—固換熱式高爐渣余熱回收裝置，即在筒型箱體中布置多層換熱板束或管束，其熱回收介質(zhì)采用水，高溫的爐渣顆粒從板管外流過，水在板管內(nèi)流動(dòng)將爐渣顆粒的熱量帶走。該換熱器可以利用高爐渣余熱產(chǎn)生蒸汽。這種熱回收方法直接將水加熱產(chǎn)生蒸汽，沒有能量的二次損失，進(jìn)而提高了爐渣的余熱利用效率。換熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，運(yùn)行操作方便。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高爐渣顯熱回收冷渣器，包括：板管式換熱芯體5，涵蓋各種板式10或管式9換熱模型、爐渣進(jìn)口3、百葉窗式爐渣出口擋板6、爐渣出口漏斗8、爐渣出口4、冷卻水進(jìn)口1、蒸汽出口2、外殼和保溫層7，其特征在于，所述高爐渣顯熱回收冷渣器板管式換熱芯體5位于外殼和保溫層7內(nèi)部構(gòu)成爐渣與冷卻水換熱的主要部分，高溫爐渣由頂部爐渣進(jìn)口3進(jìn)入板管式換熱芯體5，在板片10間或管路9間堆積放熱，與板管式換熱芯體5內(nèi)的水換熱后，由下部的百葉窗式爐渣出口擋板6調(diào)節(jié)擋片11傾角來改變爐渣下落速度，百葉窗式爐渣出口擋板上的擋片(11)是由電動(dòng)機(jī)齒輪(12)帶動(dòng)，通過改變擋片(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而調(diào)節(jié)擋片(11)的傾斜角度，改變爐渣下落的速度。換熱后的低溫爐渣匯集到爐渣出口漏斗8后，從爐渣出口4排出冷渣器；冷流體一側(cè)，冷水從冷渣器下部冷卻水進(jìn)口1進(jìn)入板管式換熱芯體5內(nèi)部循環(huán)通道，經(jīng)過循環(huán)流動(dòng)吸熱升溫，以水蒸氣的形式從冷渣器蒸汽出口2排出冷渣器。

本發(fā)明中，所述的板管式換熱芯體5包括板式10或管式9等各種物理結(jié)構(gòu)形式的芯體，芯體相互連接，構(gòu)成板管內(nèi)的冷卻水通道，板片或管道外側(cè)為爐渣通道；

本發(fā)明中，所述的百葉窗式爐渣出口擋板6，是一種通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪(12)，齒輪(12)帶動(dòng)擋片11的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)擋片11傾角的百葉窗式調(diào)速裝置，通過調(diào)節(jié)擋片11的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度來改變爐渣下降和流出的速度；

本發(fā)明中，所述的冷卻水進(jìn)口1和水蒸氣出口2是一種平行流換熱器的結(jié)構(gòu)形式，流體從單個(gè)管口進(jìn)出，由極管平均分配各個(gè)板管內(nèi)的流體流量；

本發(fā)明中，所述的爐渣出口漏斗8為一種圓臺(tái)裝空腔，爐渣在圓臺(tái)空腔內(nèi)減速后，預(yù)熱冷水，然后從下部的爐渣出口4排出整個(gè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)克服傳統(tǒng)爐渣余熱回收工藝能耗高、能量二次損失、余熱利用效率低、水耗量大和污染物排放量大等問題；

(2)板管式換熱芯體，特別是所述板式變通道芯體，結(jié)合冷水變?yōu)樗魵怏w積增大的問題，采用變通道結(jié)構(gòu)，能夠很好的利用芯體的換熱面積，提高熱回收效率；

(3)百葉窗式爐渣出口擋板可根據(jù)要求，制定不同的擋板，通過改變板片的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度來改變擋片傾角，調(diào)節(jié)爐渣在換熱芯體內(nèi)的存留時(shí)間；

(4)圓臺(tái)型的爐渣出口漏斗可以使落下的爐渣減慢排出的速度，從而可以進(jìn)一步增大爐渣余熱的利用效率；

(5)熱回收換熱芯體內(nèi)為冷水，換熱溫差大，使熱回收效率大大提高，且換熱芯體結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)冷渣器具有占地面積小，換熱效率高，出口蒸汽溫度可控等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例中結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例中單排換熱管圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例-單個(gè)換熱板片圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例中百葉窗式爐渣出口擋板圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1冷卻水進(jìn)口、2蒸汽出口、3爐渣進(jìn)口、4爐渣出口、5板管式換熱芯體、6百葉窗式爐渣出口擋板、7外殼和保溫層、8爐渣出口漏斗、9管式芯體單排換熱管、10板式芯體單片換熱板、11百葉窗擋板擋片、12齒輪

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實(shí)施例1：參照?qǐng)D1，一種高爐渣顯熱回收冷渣器，包括：冷卻水進(jìn)口1、蒸汽出口2、爐渣進(jìn)口3、爐渣出口4、板管式換熱芯體5、百葉窗式爐渣出口擋板6、外殼和保溫層7、爐渣出口漏斗8。

參照?qǐng)D2和3，冷渣器的換熱芯體5包括所有板式和管式類型，板片或管內(nèi)為冷卻水通道，板管外為高溫爐渣通道。

參照?qǐng)D4，百葉窗式爐渣出口擋板6是帶有可以通過電機(jī)帶動(dòng)齒輪12，從而轉(zhuǎn)動(dòng)擋片11的百葉窗式調(diào)速裝置，通過改變擋片11的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度和傾角來調(diào)節(jié)爐渣在換熱芯體內(nèi)的存留時(shí)間。