一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，包括高温渣仓、萃热仓、沉淀池和工质储存池，所述高温渣仓底部设置喂渣口，所述喂渣口设置喂渣器，所述喂渣口连接萃热仓，所述萃热仓顶部设置进渣口和蒸汽出口，上部设置高压工质进口，底部设置排渣口，所述蒸汽出口连接用热单位，所述用热单位的冷工质出口连接工质储存池，所述排渣口设置排渣器，所述排渣口连接沉淀池，所述沉淀池连接工质储存池；本系统适用工业生产过程中粉状或微粒状的炉渣、还原渣等高温废渣所携带的显热的回收，既能提高能源利用效率，又可以减少热污染，间接减少二氧化碳、二氧化硫等废气的排放，具有良好的社会与经济价值和环境价值。

A kind of waste heat recovery and utilization system of high temperature slag by direct extraction heat method

【技术实现步骤摘要】
一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统
本技术涉及一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，属于化工余热回收利用

技术介绍
火力发电厂锅炉、炼铁高炉、硅热法还原金属镁、铝热法还原金属钙等冶金、能源行业排放的高温渣、还原渣等，最高温度可达1600℃，携带了大量的显热，如果不对该余热进行回收利用或回收利用不当，会造成能源的极度浪费。以硅热法还原金属镁为例，每生产1吨金属镁，大约产生5.5吨还原镁渣，还原镁渣离开还原罐时温度约1200℃左右。江西理工大学陈金清教授等计算，再1200~25℃这个温度区间，还原镁渣的比热容为871J/kg*℃左右，即，每生产1吨金属镁所产生的还原镁渣，从1200℃冷却到25℃，所释放的显热相当于燃烧约192.5kg标煤所释放的热量。我国目前硅热法炼镁年产按90万吨计算，还原镁渣余热利用回收率按60%计算，回收利用的余热相当于约10.5万吨标煤燃烧释放的热量，同时减少了二氧化碳、二氧化硫、粉尘等有害物质的排放，既有着巨大的经济价值，又有着很大的社会和环保价值。目前行业内对于还原镁渣的处理，一种是通过冷渣机，利用冷却水对热的还原镁渣进行喷淋冷却，同时产生少量的热水与水蒸气。其缺点在于，冷渣机属于半开放运动式系统，难以实现系统的密封，热水分离、水蒸气的收集难以实现，且可利用价值不高。另一种是通过余热锅炉，缺点是该设备为静态传热，传热效率低、处理能力有限。第三种是列管式换热器，利用重力使还原镁渣自上而下的下落，在下落过程中通过列管式换热器，加热换热器中的工质水，缺点是由于还原镁渣的导热性较差，当列管间距较大时，导热程大、热利用率低，而当列管间距较小时，渣的流动性差，容易“噎住”，另外高温还原渣有一定的粘结性，长时间运行后，容易出现渍管但难以清理。对于火力发电厂高温渣，目前常见的处理方式，一种是通过循环冷却水冷却渣，循环水将渣余热带入冷却塔排入大气，虽然解决了渣快速冷却的问题，但是，渣热量没能有效利用，影响锅炉热效率，而且循环水的争锋也造成水资源在一定程度上的浪费，同时对环境也造成热污染。第二种是采用流化床冷渣器，通过流化介质（空气或低温烟气）对高温渣进行冷却后，低温渣排入除渣系统，受热的流化介质携带少量细颗粒由回风管送回炉膛。高炉熔渣在高温时为液态，在释放显热过程中，逐渐冷却，会发生相变、凝固，如果直接通过换热器进行热量回收，会凝固、粘接到换热器上，所以先往往通过提前造粒以得到固态颗粒或薄片，在进行余热回收。冶铁高炉熔渣显热回收的典型工艺有，中国科学院过程工程研究院徐永通等在《高炉熔渣干式显热回收技术研究进展》一文介绍了：冷却转鼓法熔渣薄片状固化工艺、连铸连轧法熔渣平板状固化工艺、机械搅拌法熔渣造粒工艺、旋转滚筒法熔渣粒化工艺、Merotec熔渣粒化工艺、风碎法高炉熔渣显热回收工艺、旋转杯粒化熔渣显热回收技术等几种典型的高炉熔渣显热回收工艺，均有着各自的不足。例如余热回收系统复杂、工艺复杂控制困难等。利用高温熔渣造粒过程，回使一部分从液态到固态的显热与相变热散失。
技术实现思路
本技术克服上述现有技术的不足，提供了一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，本系统适用但不限于热还原法制备镁、钙、钠、铁以及其他工业生产过程中粉状或微粒状的炉渣、还原渣等高温废渣所携带的显热的回收，既能提高能源利用效率，又可以减少热污染，间接减少二氧化碳、二氧化硫等废气的排放，具有良好的社会与经济价值和环境价值。本技术采用以下技术方案实现：一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，包括高温渣仓、萃热仓、沉淀池和工质储存池，所述高温渣仓底部设置喂渣口，所述喂渣口连接萃热仓的进渣口，所述萃热仓上部设置高压工质进口，所述高压工质进口连接工质储存池，所述萃热仓底部设置排渣口，所述排渣口连接沉淀池，所述沉淀池连接工质储存池；所述高温渣仓通过耐火材料砌筑而成，底部喂渣口内设置喂渣器，所述喂渣口外壁还设置有冷却水套，冷却水套内设置循环冷却水；所述萃热仓包括顶部进渣口、位于上部的蒸气区域、蒸汽出口、挡渣板和位于下部的萃热区域，所述萃热仓顶部设置进渣口，所述进渣口设置有进渣管，所述萃热仓上部设置蒸汽出口，萃热仓上部的蒸汽区域内设置挡渣板，所述挡渣板位于进渣管出口与蒸汽出口之间，所述萃热仓上部设置一到多个高压工质进口，所述高压工质进口设置于进渣管出口上部，所述萃热仓底部的排渣口设置有排渣器；所述沉淀池为一级或多级沉淀池，所述沉淀池底部设置有冷渣出口，顶部设置溢流口，所述溢流口连接工质储存池；所述工质储存池上部设置通过工质输出管道和高压泵连接所述萃热仓的高压工质进口，所述工质储存池还设置有工质补充管道；所述用热单位的热进口连接蒸汽出口，冷出口连接工质储存池。所述沉淀池为一级或串联的多级沉淀池，所述沉淀池底部设置有冷渣出口；所述沉淀池为串联的多级沉淀池时，一级沉淀池连接萃热仓排渣口，所述一级沉淀池顶部设置溢流口，所述溢流口连接二级沉淀池，所述二级沉淀池顶部设置溢流口连接下一级沉淀池，最后一级沉淀池溢流口连接工质储存池；所述工质储存池上部设置通过工质输出管道和高压泵连接所述萃热仓的高压工质进口，所述工质储存池还设置有工质补充管道。所述工质输出管道上还设置有过滤装置。所述用热单位为蒸汽轮机、采暖暖气片。所述挡渣板为单层或多层筛网结构。所述萃热仓顶部还设置有压力传感器和泄压安全阀。所述一级沉淀池内还设置有换热器，所述换热器连接工质输出管道，并对工质进行预热处理。所述喂渣口和进渣口外壁还设置有冷却水套，冷却水套内设置循环冷却水。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本系统适用但不限于热还原法制备镁、钙、钠、铁以及其他工业生产过程中粉状或微粒状的炉渣、还原渣等高温废渣所携带的显热的回收，既能提高能源利用效率，又可以减少热污染，间接减少二氧化碳、二氧化硫等废气的排放，具有良好的社会与经济价值和环境价值。附图说明图1为本技术典型直接萃热法工艺路线图。图2为本技术实施例1系统结构示意图。图3为本技术实施例2系统结构示意图。图中，高温渣仓1、喂渣口2、萃热仓3、一级沉淀池4、工质储存池5、喂渣器6、进渣口7、蒸汽出口8、高压工质进口9、排渣口10、用热单位11、冷工质出口12、工质储存池13、排渣器14、二级沉淀池15、蒸气区域16、挡渣板17、萃热区域18、进渣管19、冷渣出口22、工质输出管道23、高压泵24、工质补充管道25、过滤装置26、测温装置27、换热器28、冷却水套29、压力传感器31、泄压安全阀32、萃热工质50、渣52。具体实施方式以下结合实施例和附图对本技术做进一步说明：实施例1一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，包括高温渣仓1、萃热仓3、沉淀池和工质储存池5，所述高温渣仓1底部设置喂渣口2，所述喂渣口2设置喂渣器6，所述喂渣口连接萃热仓的进渣口7，所述萃热仓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，其特征在于，包括高温渣仓、萃热仓、沉淀池和工质储存池，/n所述高温渣仓底部设置喂渣口，所述喂渣口连接萃热仓的进渣口，所述萃热仓上部设置高压工质进口，所述高压工质进口连接工质储存池，所述萃热仓底部设置排渣口，所述排渣口连接沉淀池，所述沉淀池连接工质储存池；/n所述高温渣仓通过耐火材料砌筑而成，底部喂渣口内设置喂渣器，所述喂渣口外壁还设置有冷却水套，冷却水套内设置循环冷却水；/n所述萃热仓包括顶部进渣口、位于上部的蒸气区域、蒸汽出口、挡渣板和位于下部的萃热区域，所述萃热仓顶部设置进渣口，所述进渣口设置有进渣管，所述萃热仓上部设置蒸汽出口，萃热仓上部的蒸汽区域内设置挡渣板，所述挡渣板位于进渣管出口与蒸汽出口之间，所述萃热仓上部设置一到多个高压工质进口，所述高压工质进口设置于进渣管出口上部，所述萃热仓底部的排渣口设置有排渣器；/n所述沉淀池为一级或多级沉淀池，所述沉淀池底部设置有冷渣出口，顶部设置溢流口，所述溢流口连接工质储存池；/n所述工质储存池上部设置通过工质输出管道和高压泵连接所述萃热仓的高压工质进口，所述工质储存池还设置有工质补充管道；/n所述用热单位的热进口连接蒸汽出口，冷出口连接工质储存池。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直接萃热法高温渣余热回收利用系统，其特征在于，包括高温渣仓、萃热仓、沉淀池和工质储存池，
所述高温渣仓底部设置喂渣口，所述喂渣口连接萃热仓的进渣口，所述萃热仓上部设置高压工质进口，所述高压工质进口连接工质储存池，所述萃热仓底部设置排渣口，所述排渣口连接沉淀池，所述沉淀池连接工质储存池；
所述高温渣仓通过耐火材料砌筑而成，底部喂渣口内设置喂渣器，所述喂渣口外壁还设置有冷却水套，冷却水套内设置循环冷却水；
所述萃热仓包括顶部进渣口、位于上部的蒸气区域、蒸汽出口、挡渣板和位于下部的萃热区域，所述萃热仓顶部设置进渣口，所述进渣口设置有进渣管，所述萃热仓上部设置蒸汽出口，萃热仓上部的蒸汽区域内设置挡渣板，所述挡渣板位于进渣管出口与蒸汽出口之间，所述萃热仓上部设置一到多个高压工质进口，所述高压工质进口设置于进渣管出口上部，所述萃热仓底部的排渣口设置有排渣器；
所述沉淀池为一级或多级沉淀池，所述沉淀池底部设置有冷渣出口，顶部设置溢流口，所述溢流口连接工质储存池；
所述工质储存池上部设置通过工质输出管道和高压泵连接所述萃热仓的高压工质进口，所述工质储存池还设置有工质补充管道；
所述用热单位的热进口连接蒸汽出口，冷出口连接工质储存池。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军卫，王彤，樊世波，秦俊安，刘青春，周俊峰，张华，
申请(专利权)人：山西八达镁业有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14