一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统和方法技术方案

一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统和方法，包括高温烟气入口管路，混烟除尘器，出渣口，低温烟循环气入口管路，低温烟气循环风机，低温循环烟气支管，省煤器，中温烟气出口管路，以及低温烟气出口。本发明专利技术从热能利用角度出发，将含液态灰的高温烟气通过气体循环降温变成中温，将液态灰除去后，再通过余热回收方式回收气体中的废热，一方面提高了能源的利用率，达到节能减排的目的，另一方面，还解决了低熔点液态灰在省煤器的换热面上凝结，降低换热效率，堵塞管路，严重时甚至发生事故的技术难题。

System and method for recovering residual heat from high temperature flue gas containing liquid ash

A high temperature flue gas cooling waste heat recovery system and method comprising a high temperature flue gas inlet pipe, a smoke mixer, a slag outlet, a low temperature flue gas circulating inlet pipe, a low temperature flue gas circulating fan, a low temperature circulating flue gas branch pipe, a coal economizer, a medium temperature flue gas outlet pipe, and a low temperature flue gas outlet pipe. From the point of view of heat energy utilization, the high-temperature flue gas containing liquid ash is cooled to medium temperature by gas circulation, the liquid ash is removed, and the waste heat in the gas is recovered by waste heat recovery method. On the one hand, the utilization rate of energy is improved, the purpose of energy saving and emission reduction is achieved, on the other hand, the low melting point liquid is solved. Ash condenses on the heat exchanger surface of economizer, which reduces the heat transfer efficiency, blocks the pipeline, and even causes serious technical problems.

【技术实现步骤摘要】
一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统和方法
本专利技术涉及一种热能回收方法，具体的说是一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统与方法，属于能源利用领域。
技术介绍
工业废气尤其是高温工业废气的余热利用，是提高经济性、节约燃料的一条重要途径，充分回收和利用这些能量，是企业现代化程度的标志之一。冶金企业从原料、焦化、烧结到炼铁、炼钢、连铸以及轧钢的生产过程中产生大量含有可利用热量的废气，高温工业废气蕴含大量热能，但是这些高温废气中常含有液态灰，如炼钢转炉、电炉的荒煤气等。如果不将液态灰除去，高温气体直接进入换热器进行余热回收，液态灰凝结后，会黏在换热器换热面上，增加流动阻力，降低换热效率，严重时会造成堵塞，甚至发生爆炸等安全事故。因此，有必要将高温烟气中的液态灰脱除后再进行余热利用。将高温烟气中的液态灰脱除后再进行余热，可以实现能量的高效利用，提高系统的可靠性，起到兴利除弊的作用。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统和方法。一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，包括高温烟气入口管路，混烟除尘器，出渣口，低温烟循环气入口管路，低温烟气循环风机，低温循环烟气支管，省煤器，中温烟气出口管路，以及低温烟气出口；所述混烟除尘器的中部设有高温烟气接入口，高温烟气入口管路与高温烟气接入口相通；所述混烟除尘器依重力垂直设立，混烟除尘器上部设有中温烟气出口，中温烟气出口管路通过中温烟气出口与混烟除尘器相通；混烟除尘器下部设有出渣口，出渣口接入废渣收集系统；混烟除尘器中下部设有低温循环烟气入口管路接入口，低温烟循环气入口管路通过低温烟循环气入口管路接入口与混烟除尘器相通；所述中温烟气出口管路内设有省煤器，中温烟气出口管路通过省煤器后，分为两路，一路接入低温烟气出口，另一路接入低温循环烟气支管；所述低温烟循环气入口管路与低温循环烟气支管相接处还设有低温烟气循环风机。进一步优选的，还包括启停车惰性气体吹扫系统，所述高温烟气入口管路入口处设有惰性气体接入口，所述启停车惰性气体吹扫系统通过惰性气体接入口接入高温烟气入口管路。进一步优选的，还包括燃烧火炬，所述燃烧火炬位于中温烟气出口管路的尾端低温烟气出口前侧。此外，燃烧火炬在该系统中是可选的，若烟气中存在可燃气体则必须使用燃烧火炬，通过燃烧机的火焰，将含有机物的低温烟气氧化分解成对环境无害的H2O和CO2。若烟气中无可燃气体，则燃烧火炬可以省去。进一步优选的，所述低温循环风机，其出口通过低温循环烟气入口管路与混烟除尘器相连通，低温循环入口管路的径向与混烟除尘器的径向之间的夹角为30-50度。低温循环烟气入口管路可以是一根管路也可以是多管路并联。要确保在混烟除尘器内壁面形成冷气层，灰在液体状态无法到达壁面。进一步优选的，进入所述高温烟气入口管路的高温烟气摄氏温度在1200度以上，低温循环烟气在混烟除尘器内冲击混合高温烟气后成为中温烟气，中温烟气温度降低到800-900摄氏度，低于低熔点的液态灰的液相线，中温烟气中的液态灰在混烟除尘器中凝结、聚集、沉降，最后从出渣口中排出。进一步优选的，中温烟气通过省煤器后，温度由800-900摄氏度降到200℃以下，变为低温烟气。本专利技术还提出一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的方法，包括以下步骤：第一步，1200摄氏度以上的含液高温烟气通过高温烟气入口管路进入混烟除尘器，同时，低温循环烟气通过低温烟循环气入口管路进入混烟除尘器，低温循环烟气与含液高温烟气混合，而后生成温度为800-900摄氏度的中温烟气，中温烟气中的液态灰在混烟除尘器中凝结、聚集、沉降，最后从出渣口中排出；第二步，低温循环烟气与含液高温烟气混合后生成的中温烟气通过省煤器，进行预热回收，中温烟气通过省煤器后，温度由800-900摄氏度降到200℃以下，变为低温烟气；第三步，中温烟气通过省煤器变为低温烟气后，分为两路，一路通过低温烟气出口排出，另一路在低温烟气循环风机的虹吸作用下，进入低温循环烟气支管，而后，通过低温循环风机、低温烟循环气入口管路后进入混烟除尘器与含液高温烟气进行混合。进一步优选的，第一步中还包括含液高温烟气与惰性气体混合的步骤，在含液高温烟气进入混烟除尘器前，采用启停车惰性气体吹扫系统将惰性气体送入高温烟气使惰性气体与高温烟气混合，用于生产安全，防止气体爆炸。进一步优选的，第三步中，还包括燃烧火炬，在中温烟气通过省煤器变为低温烟气后通过低温烟气出口排出的一路中，还设有燃烧火炬，通过燃烧机的火焰，将含有机物的低温烟气氧化分解成对环境无害的H2O和CO2。进一步优选的，第二步中，低温循环烟气通过低温烟循环气入口管路以与混烟除尘器径30-50度的夹角斜向上进入混烟除尘器。有益效果：本专利技术从热能利用角度出发，将含液态灰的高温烟气通过气体循环降温变成中温，将液态灰除去后，再通过余热回收方式回收气体中的废热，一方面提高了能源的利用率，达到节能减排的目的，另一方面，还解决了低熔点液态灰在省煤器的换热面上凝结，降低换热效率，堵塞管路，严重时甚至发生事故的技术难题。附图说明图1为本专利技术含液态灰的高温烟气降温余热回收系统结构示意图；图2为本专利技术含液态灰的高温烟气降温余热回收的方法步骤图。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，包括高温烟气入口管路1，混烟除尘器2，出渣口3，低温烟循环气入口管路4，低温烟气循环风机5，低温循环烟气支管6，省煤器7，中温烟气出口管路8，以及低温烟气出口9；所述混烟除尘器2的中部设有高温烟气接入口10，高温烟气入口管路1与高温烟气接入口10相通；所述混烟除尘器2依重力垂直设立，混烟除尘器2呈“申”字形，中部空间大，两头空间小。混烟除尘器2上部设有中温烟气出口11，中温烟气出口管路8通过中温烟气出口11与混烟除尘器2相通；混烟除尘器2下部设有出渣口3，出渣口3接入废渣收集系统；混烟除尘器2中下部设有低温循环烟气入口管路接入口12，低温烟循环气入口管路4通过低温烟循环气入口管路接入口12与混烟除尘器相通；进一步的，在低温烟循环气入口管路接入口12还设有探罩，以防止低熔点液态灰进入低温烟循环气入口管路4。所述中温烟气出口管路8内设有省煤器7，中温烟气出口管路8通过省煤器7后，分为两路，一路接入低温烟气出口9，另一路接入低温循环烟气支管6；所述低温烟循环气入口管路4与低温循环烟气支管6相接处还设有低温烟气循环风机5。进一步优选的，还包括启停车惰性气体吹扫系统13，所述高温烟气入口管路1入口处设有惰性气体接入口14，所述启停车惰性气体吹扫系统13通过惰性气体接入口14接入高温烟气入口管路1。进一步优选的，还包括燃烧火炬15，所述燃烧火炬15位于中温烟气出口管路8的尾端低温烟气出口9前侧。进一步优选的，所述低温循环风机5，其出口通过低温循环烟气入口管路4与混烟除尘器2相连通，低温循环入口管路4的径向与混烟除尘器2的径向之间的夹角为30-50度。低温循环烟气入口管路可以是一根管路也可以是多管路并联。要确保在混烟除尘器内壁面形成冷气层，灰在液体状态无法到达壁面。进一步优选的，进入所述高温烟气入口管路1的高温烟气摄氏温度在1200度以上，低温循环烟气在混烟除尘器2内冲击混合高温烟气后成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：包括高温烟气入口管路，混烟除尘器，出渣口，低温烟循环气入口管路，低温烟气循环风机，低温循环烟气支管，省煤器，中温烟气出口管路，以及低温烟气出口；所述混烟除尘器的中部设有高温烟气接入口，高温烟气入口管路与高温烟气接入口相通；所述混烟除尘器依重力垂直设立，混烟除尘器上部设有中温烟气出口，中温烟气出口管路通过中温烟气出口与混烟除尘器相通；混烟除尘器下部设有出渣口，出渣口接入废渣收集系统；混烟除尘器中下部设有低温循环烟气入口管路接入口，低温烟循环气入口管路通过低温烟循环气入口管路接入口与混烟除尘器相通；所述中温烟气出口管路内设有省煤器，中温烟气出口管路通过省煤器后，分为两路，一路接入低温烟气出口，另一路接入低温循环烟气支管；所述低温烟循环气入口管路与低温循环烟气支管相接处还设有低温烟气循环风机。

【技术特征摘要】
1.一种含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：包括高温烟气入口管路，混烟除尘器，出渣口，低温烟循环气入口管路，低温烟气循环风机，低温循环烟气支管，省煤器，中温烟气出口管路，以及低温烟气出口；所述混烟除尘器的中部设有高温烟气接入口，高温烟气入口管路与高温烟气接入口相通；所述混烟除尘器依重力垂直设立，混烟除尘器上部设有中温烟气出口，中温烟气出口管路通过中温烟气出口与混烟除尘器相通；混烟除尘器下部设有出渣口，出渣口接入废渣收集系统；混烟除尘器中下部设有低温循环烟气入口管路接入口，低温烟循环气入口管路通过低温烟循环气入口管路接入口与混烟除尘器相通；所述中温烟气出口管路内设有省煤器，中温烟气出口管路通过省煤器后，分为两路，一路接入低温烟气出口，另一路接入低温循环烟气支管；所述低温烟循环气入口管路与低温循环烟气支管相接处还设有低温烟气循环风机。2.根据权利要求1所述的含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：还包括启停车惰性气体吹扫系统，所述高温烟气入口管路入口处设有惰性气体接入口，所述启停车惰性气体吹扫系统通过惰性气体接入口接入高温烟气入口管路。3.根据权利要求1所述的含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：还包括燃烧火炬，所述燃烧火炬位于中温烟气出口管路的尾端低温烟气出口前侧。4.根据权利要求1所述的含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：所述低温循环风机，其出口通过低温循环烟气入口管路与混烟除尘器相连通，低温循环入口管路的径向与混烟除尘器的径向之间的夹角为30-50度。5.根据权利要求1所述的含液态灰的高温烟气降温余热回收的系统，其特征在于：进入所述高温烟气入口管路的高温烟气摄氏温度在1200度以上，低温循环烟气在混烟除尘器内冲击混合高温烟气后成为中温烟气，中温烟气温度降低到800-900摄氏度，低于低熔点的液态灰的液相线，中温烟气中的液态灰在混烟除尘器中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶汉中，席昕，芮磊，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32