本发明专利技术涉及一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，具体的说是一种高炉和镍铁溶炼矿热炉炉渣固化热高中低余热回收利用系统，属于炉渣余热回收技术领域。其包括高炉、矿热炉、一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器、旋风除尘器、翅片式余热锅炉、蒸汽包、脉冲袋滤式除尘机、蛇形管换热器、汽轮机、发电机、配电室和冷凝器，卸渣平台中心设有螺旋形结构的月牙型汽化渣沟装置，月牙型汽化渣沟装置的渣沟开口上方设有扇形喷吹机构。本发明专利技术能够将高炉渣和镍铁溶炼矿热炉炉渣的余热回收发电，并对回收过程中的污染物进行除尘，既满足了环保要求，又利用炉渣产生了经济效益。
【技术实现步骤摘要】
一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统
本专利技术涉及一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，具体的说是一种高炉和镍铁溶炼矿热炉炉渣固化热高中低余热回收利用系统，属于炉渣余热回收
技术介绍
目前，由于对环境、节能和降低成本等方面的要求，国内外各钢铁厂都非常重视对二次资源综合利用技术的研究。高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。由于近代选矿和炼铁技术的发展，每吨生铁产出的高炉渣量已经大大减少，一般来说，炉料品位达60%-66%，每炼出1t生铁，即可产炉渣250-300kg.。由于高炉渣产量很大，如果不很好地利用，不但是对二次资源的极大浪费，而且对环境造成的污染也是很大的。所以许多钢铁公司都对高炉渣综合利用进行了研究。目前，世界上已有几十个国家把高炉渣作为一种物资加以利用，但显热的回收问题一直没有得到解决，当前，绝大部分高炉都采用水冲渣，高炉渣显热用于取暖发电等。但夏天和无取暖设备的地方，这部分能量只能白白浪费，在高炉余热回收领域内，高炉渣的显热回收是最后也是最大目标，但由于高炉渣的特殊性，解决这个问题难度较大。每生产1t生铁要副产0.3～0.6钢渣，每吨渣含有（126～188）x104Kj的显热，相当于30～40Kg重油的能量，可见，无论是从量还是从质上看，炉渣显热都是高能值的。回收这部分余热可节约大量的能源。自20世纪70年代起，世界上一些主要产钢国家如日本，美国、英国、德国和瑞典，从节能和环保的目的出发，积极开发炉渣资源的利用，有的国家还为此成立了专门机构，如日本的钢铁渣显热综合利用技术委员会，还将炉渣综合利用技术列为通产省的重点科研课题。高炉渣是由铁矿石中脉石、燃料中灰分和溶剂(一般是石灰石)中非挥发组分形成的物质,其主要成分氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅,约占高炉渣总量的95%。高炉渣属于硅酸盐质材料,化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似,可代替天然岩石和用作水泥生产原料等。国内高炉渣将在较长时期内主要用作水泥原料。目前,用水淬处理后的高炉渣制水泥存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题,故高炉渣处理发展趋势是在利用干法将渣粒化作为水泥原料的同时,高效利用炉渣显热。国内在高炉渣热能回收及干法粒化方面也进行过一些研究。20世纪50年代,曾在高炉渣沟末端,在喷嘴中通以压缩空气或高压蒸汽作为喷吹介质,将未经任何调质、调温处理的熔融渣直接喷吹成矿渣棉纤维。虽此法充分利用了熔渣的显热,生产成本很低,价格也便宜,但因国内的高炉渣均为碱性渣、料性短,并不适合直接成纤,所以这种矿渣棉纤维直径短且粗,加之其生产和施工过程对环境污染严重，早已被淘汰。攀钢研究院曾于80年代做过模拟实验。当时,主要是为不能作水泥原料的含钛高炉渣寻找出路，将通过干法处理的含钛渣碎化到一定程度后制成渣沙用于建筑,而不考虑作为水泥原料所需的玻璃相(非晶态)含量。因此,这项工作只做了部分实验室的冷态(石蜡)模拟,未深入研究。鉴于目前高炉渣处理方法存在的问题和高炉渣干法粒化的研究现状,须开发一种全新的高炉渣干法粒化及其显热回收技术,即粒化渣满足了做矿渣水泥的要求,且可高效回收炉渣显热。总体思路是,用转碟与风冷相结合的方法进行高炉渣处理和热能回收的现状及发展方向。近年来，随着红土矿火法冶炼镍铁合金规模逐步扩大，红土镍矿冶炼镍铁废渣（简称镍铁渣）的排放量逐渐增多。2011年我国全年镍铁合金产量达25万吨（含镍量），伴随产生的固体废渣超过1500万吨，2015年，预计镍铁渣的总排放量将接近一亿吨，超过铜渣、锰渣等冶金渣的排放总量，约占到冶金渣总排放量的五分之一。与其它冶金渣相比，镍铁渣有价金属回收价值低，排渣量大，已逐步成为冶金废渣处理的一大难题。大量电炉冶炼镍铁渣的堆置和填埋，不仅占用土地、污染环境，还给镍铁冶炼的可持续发展带来严峻挑战。所以，镍铁冶炼行业急需为解决镍铁冶炼渣的“开路”问题进行科学系统的综合利用研究。镍铁冶炼废弃渣的综合利用研究，将为全国范围乃至全球大量的镍铁冶炼废弃渣的无害化、资源化处理提供坚实的基础。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，能够将高炉渣和镍铁溶炼矿热炉炉渣的余热回收发电，并对回收过程中的污染物进行除尘，既满足了环保要求，又利用炉渣产生了经济效益。按照本专利技术提供的技术方案，一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统包括高炉、矿热炉、一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器、旋风除尘器、翅片式余热锅炉、蒸汽包、脉冲袋滤式除尘机、蛇形管换热器、汽轮机、发电机、配电室、冷凝器，高炉、矿热炉和一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器之间设有炉渣输送车，炉渣输送车将高炉和矿热炉产生的炉渣输送到一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器中，其特征是：所述一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器包括导轨式加强立柱、提升机构、移动伸缩式大型行车、月牙型汽化渣沟装置、扇形喷吹机构、卸渣平台、汽化渣沟装置出气集气包和汽化渣沟装置进气集气包，导轨式加强立柱正上方设有提升机构，导轨式加强立柱上端连接卸渣平台，卸渣平台上端设有移动伸缩式大型行车，卸渣平台中心设有螺旋形结构的月牙型汽化渣沟装置，月牙型汽化渣沟装置的渣沟开口上方设有扇形喷吹机构；月牙型汽化渣沟装置侧面连接多个汽化渣沟装置出气集气包和汽化渣沟装置进气集气包，汽化渣沟装置出气集气包和汽化渣沟装置进气集气包通过气管连接蒸汽包；月牙型汽化渣沟装置的顶部设有集烟罩，集烟罩通过烟气管道连接旋风除尘器的进气端，旋风除尘器的出气端连接翅片式余热锅炉进气端，翅片式余热锅炉出气端通过烟气管道连接脉冲袋滤式除尘机进气端，脉冲袋滤式除尘机出气端通过管路连接蛇形管换热器；翅片式余热锅炉的低温蒸汽出口端和高温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接蒸汽包换热管进出端口；蒸汽包的高温蒸汽出口端通过蒸汽管路依次连接前分气缸、蓄热器、后分气缸、汽水分离器和汽轮机，汽轮机动力输出端连接发电机，发电机动力输出端连接配电室；汽轮机出汽端通过蒸汽管路连接冷凝器进汽端，冷凝器出汽端通过蒸汽管路连接蛇形管换热器换热管端口；蒸汽包的低温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接热力除氧器，热力除氧器通过管路连接水箱，热力除氧器和水箱之间的管路上设有水箱水泵，热力除氧器通过管路连接蛇形管换热器的换热管端口。进一步的，月牙型汽化渣沟装置的渣沟横截面为圆弧形，月牙型汽化渣沟装置的渣沟包括从外向内依次设置的集水汽管层、循环管层和耐磨保护层，耐磨保护层表面设有氮气喷嘴，氮气喷嘴尾端连接氮气管总成，集水汽管层与汽化渣沟装置出气集气包和汽化渣沟装置进气集气包连通。进一步的，月牙型汽化渣沟装置中心设有包耐火泥通天柱，包耐火泥通天柱上沿高度方向依次设置多个耐火泥加强钢结构，耐火泥加强钢结构支撑连接月牙型汽化渣沟装置，每层耐火泥加强钢结构处设有检修门，包耐火泥通天柱内设有检修电梯。进一步的，月牙型汽化渣沟装置的底部设有通风放渣漏头，通风放渣漏头出料端连接渣灰输送机构，渣灰输送机构连接灰仓进料端，灰仓内设有降温管，灰仓出料端设有卸料卡车。进一步的，渣灰输送机构出风端口通过风管连接主风机，主风机通过风管连接蛇形管换热器。进一步的，汽化渣沟装置出气集气包、汽化渣沟装置进气集气包和蒸汽包之间的管路上设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，包括高炉（1）、矿热炉（2）、一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）、旋风除尘器（22）、翅片式余热锅炉（23）、蒸汽包（24）、脉冲袋滤式除尘机（26）、蛇形管换热器（27）、汽轮机（32）、发电机（33）、配电室（34）、冷凝器（35），高炉（1）、矿热炉（2）和一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）之间设有炉渣输送车，炉渣输送车将高炉（1）和矿热炉（2）产生的炉渣输送到一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）中，其特征是：所述一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）包括导轨式加强立柱（4）、提升机构（5）、移动伸缩式大型行车（6）、月牙型汽化渣沟装置（7）、扇形喷吹机构（8）、卸渣平台（9）、汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11），导轨式加强立柱（4）正上方设有提升机构（5），导轨式加强立柱（4）上端连接卸渣平台（9），卸渣平台（9）上端设有移动伸缩式大型行车（6），卸渣平台（9）中心设有螺旋形结构的月牙型汽化渣沟装置（7），月牙型汽化渣沟装置（7）的渣沟开口上方设有扇形喷吹机构（8）；月牙型汽化渣沟装置（7）侧面连接多个汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11），汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11）通过气管连接蒸汽包（24）；月牙型汽化渣沟装置（7）的顶部设有集烟罩（16），集烟罩（16）通过烟气管道连接旋风除尘器（22）的进气端，旋风除尘器（22）的出气端连接翅片式余热锅炉（23）进气端，翅片式余热锅炉（23）出气端通过烟气管道连接脉冲袋滤式除尘机（26）进气端，脉冲袋滤式除尘机（26）出气端通过管路连接蛇形管换热器（27）；翅片式余热锅炉（23）的低温蒸汽出口端和高温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接蒸汽包（24）换热管进出端口；蒸汽包（24）的高温蒸汽出口端通过蒸汽管路依次连接前分气缸（28）、蓄热器（29）、后分气缸（30）、汽水分离器（31）和汽轮机（32），汽轮机（32）动力输出端连接发电机（33），发电机（33）动力输出端连接配电室（34）；汽轮机（32）出汽端通过蒸汽管路连接冷凝器（35）进汽端，冷凝器（35）出汽端通过蒸汽管路连接蛇形管换热器（27）换热管端口；蒸汽包（24）的低温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接热力除氧器（25），热力除氧器（25）通过管路连接水箱（41），热力除氧器（25）和水箱（41）之间的管路上设有水箱水泵（40），热力除氧器（25）通过管路连接蛇形管换热器（27）的换热管端口。...
【技术特征摘要】
1.一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，包括高炉（1）、矿热炉（2）、一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）、旋风除尘器（22）、翅片式余热锅炉（23）、蒸汽包（24）、脉冲袋滤式除尘机（26）、蛇形管换热器（27）、汽轮机（32）、发电机（33）、配电室（34）、冷凝器（35），高炉（1）、矿热炉（2）和一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）之间设有炉渣输送车，炉渣输送车将高炉（1）和矿热炉（2）产生的炉渣输送到一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）中，其特征是：所述一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器（3）包括导轨式加强立柱（4）、提升机构（5）、移动伸缩式大型行车（6）、月牙型汽化渣沟装置（7）、扇形喷吹机构（8）、卸渣平台（9）、汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11），导轨式加强立柱（4）正上方设有提升机构（5），导轨式加强立柱（4）上端连接卸渣平台（9），卸渣平台（9）上端设有移动伸缩式大型行车（6），卸渣平台（9）中心设有螺旋形结构的月牙型汽化渣沟装置（7），月牙型汽化渣沟装置（7）的渣沟开口上方设有扇形喷吹机构（8）；月牙型汽化渣沟装置（7）侧面连接多个汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11），汽化渣沟装置出气集气包（10）和汽化渣沟装置进气集气包（11）通过气管连接蒸汽包（24）；月牙型汽化渣沟装置（7）的顶部设有集烟罩（16），集烟罩（16）通过烟气管道连接旋风除尘器（22）的进气端，旋风除尘器（22）的出气端连接翅片式余热锅炉（23）进气端，翅片式余热锅炉（23）出气端通过烟气管道连接脉冲袋滤式除尘机（26）进气端，脉冲袋滤式除尘机（26）出气端通过管路连接蛇形管换热器（27）；翅片式余热锅炉（23）的低温蒸汽出口端和高温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接蒸汽包（24）换热管进出端口；蒸汽包（24）的高温蒸汽出口端通过蒸汽管路依次连接前分气缸（28）、蓄热器（29）、后分气缸（30）、汽水分离器（31）和汽轮机（32），汽轮机（32）动力输出端连接发电机（33），发电机（33）动力输出端连接配电室（34）；汽轮机（32）出汽端通过蒸汽管路连接冷凝器（35）进汽端，冷凝器（35）出汽端通过蒸汽管路连接蛇形管换热器（27）换热管端口；蒸汽包（24）的低温蒸汽进口端通过蒸汽管路连接热力除氧器（25），热力除氧器（25）通过管路连接水箱（41），热力除氧器（25）和水箱（41）之间的管路上设有水箱水泵（40），热力除氧器（25）通过管路连接蛇形管换热器（27）的换热管端口。2.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫东，朱晓红，曹春华，
申请(专利权)人：无锡三达环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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