一种高温炉渣余热回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及余热回收技术领域，特别涉及一种高温炉渣余热回收装置，解决了现有采用冷风直接接触式换热时，易造成换热器热风侧流道堵塞及换热表面积灰导致热阻增加，进而导致换热效率下降，同时由于渣粒碰撞磨损，影响换热器的使用寿命；以及现有采用熔盐间接换热时，炉渣低温余热回收效果差的问题。该装置的特殊之处在于：包括筒体、设在筒体内腔上部的换热管组件及设在筒体内腔下部的盘绕管组件；筒体顶部设有冷空气进口；筒体底部设有出渣口；筒体侧壁上由上至下依次设有热空气出口、进渣口、出水口以及进水口；换热管组件上设有进气口和出气口；盘绕管组件包括盘绕管；盘绕管呈螺旋式上升形状盘绕在位于进水口与出水口之间的筒体的内壁上。筒体的内壁上。筒体的内壁上。

【技术实现步骤摘要】
一种高温炉渣余热回收装置


[0001]本专利技术涉及余热回收
，特别涉及一种高温炉渣余热回收装置。

技术介绍

[0002]在冶金、化工生产过程中产生大量的高温炉渣，这些炉渣中带有大量的显热，根据我国炼铁高炉、炼钢转炉的生产实际统计，每炼1t铁约产生280kg～400kg的高温炉渣，这些高温炉渣携带的热量相当于约20kg标煤能产生的热量；每炼1t钢约产生120kg～150kg的高温钢渣，这些高温钢渣携带的热量相当于约8kg标煤能产生的热量。采用余热回收技术对高温炉渣显热进行回收利用，可降低企业能耗，助力企业实现“双碳目标”。
[0003]申请公布号为“CN 112129125 A”，申请公布日为“2020.12.25”，专利技术名称为“高温冶金渣气
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固换热装置”的中国专利中，公开了一种高温冶金渣气
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固换热装置，其利用冷风穿透堆积的高温冶金渣进行余热吸收，并形成热风从出口排出，因采用直接接触式换热，冷风与高温渣的换热效率较高，但因高温渣的粒径较小，在支撑板上堆积较为密实，阻力降较大，穿透高温渣堆的冷风需要克服较大的阻力损失，所需配置的风机功耗较高；此外，从装置顶部排出的热风中会携带一定量的细小渣粒，在热风与用热端换热介质热交换时，易造成换热器热风侧流道堵塞，或热风侧换热表面积灰导致热阻增加，造成换热器换热效率下降；此外热风中的渣粒也会加剧对换热器表面的碰撞磨损，影响换热器的使用寿命。
[0004]申请公布号为“CN 113137865 A”，申请公布日为“2021.07.20”，专利技术名称为“一种高温固体冶金渣粒余热回收装置”的中国专利中，公开了一种管束式高温固体冶金渣粒余热回收装置，采用熔盐为换热介质，高温熔渣从装置顶部进渣口进入，在下落过程中与换热管束内的熔盐间接换热，从而将高温熔渣冷却，相比于空气，熔盐的导热系数和热容较大，换热效果较强，但其凝固点较高，导致无法将熔渣冷却至较低温度(＜150℃)，造成熔渣低温余热无法回收，目前商业应用的二元硝酸盐使用温区在280℃～560℃左右；对于高温熔渣(＞600℃)的冷却，二元硝酸盐已不再适用，需匹配更高温度的熔盐，但其价格也将显著提高。此外，大多数高温熔盐的腐蚀性较强，需要选取耐腐蚀性金属材质制作换热管，导致换热管束的制作成本较高，所匹配的熔盐泵及管道系统前期投资较大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高温炉渣余热回收装置，以解决现有采用冷风直接接触式换热时，易造成换热器热风侧流道堵塞及换热表面积灰导致热阻增加，进而导致换热效率下降，同时由于渣粒碰撞磨损，影响换热器的使用寿命；以及现有采用熔盐间接换热时，炉渣低温余热回收效果差的技术问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是，一种高温炉渣余热回收装置，其特殊之处在于：
[0007]包括筒体、设置在筒体内腔上部的换热管组件、以及设置在筒体内腔下部的盘绕管组件；
[0008]所述筒体的顶部设置有冷空气进口；所述筒体的底部设置有出渣口；所述筒体的
侧壁上由上至下依次设置有热空气出口、进渣口、出水口以及进水口；
[0009]所述换热管组件上设置有进气口和出气口；冷空气从所述冷空气进口进入筒体的内腔后，从所述进气口进入换热管组件，经与换热管组件外部的高温炉渣换热后，热空气从所述出气口流出换热管组件，然后从所述热空气出口流向筒体外部；
[0010]所述盘绕管组件包括盘绕管；所述盘绕管呈螺旋式上升形状盘绕在位于进水口与出水口之间的筒体的内壁上；冷水从所述进水口进入盘绕管，与盘绕管外部的经换热管组件冷却后的炉渣换热升温后，从所述出水口排出；
[0011]高温炉渣从所述进渣口进入筒体内腔，依次经换热管组件、盘绕管组件换热后，从所述出渣口排出。
[0012]进一步地，所述换热管组件包括至少一组换热管，以及内管支撑板和外管支撑板；
[0013]每组所述换热管包括由外向内套装的外管和内管；所述外管的下端封闭，上端开口；所述内管的两端均开口，且内管从外管的上端开口处伸出；
[0014]所述内管支撑板和外管支撑板均垂直于筒体轴线设置；所述内管支撑板位于热空气出口的上方；所述外管支撑板位于热空气出口和进渣口之间；所述内管支撑板和外管支撑板均与筒体的内壁四周密封固连；
[0015]所述内管支撑板上垂直设置有与换热管组数数量相等的内管限位通孔；所述内管限位通孔的孔径与内管外径相适配；所述外管支撑板上在与每个内管限位通孔轴线同轴的位置均设置有外管限位通孔；所述外管限位通孔的孔径与外管外径相适配；同一组换热管中，内管与同轴线的内管限位通孔密封连接，外管与同轴线的外管限位通孔密封连接。这样设置，将空气换热介质与炉渣隔离，防止细微渣粒进入热空气中。
[0016]进一步地，还包括多个导流板；
[0017]所述换热管有多组，且多组所述换热管在筒体的内腔内均匀设置；
[0018]多个所述导流板均设置在筒体的内腔内，且均位于冷空气进口与内管支撑板之间，导流板的板面与所述筒体通过自身轴线的纵剖面共面，多个导流板沿筒体周向均匀设置。设置导流板可以将冷空气均匀分配至各换热管中，使换热效果更好；同时，设置多组换热管，也使换热效果更好。
[0019]进一步地，为了强化空气侧换热，所述外管和内管为光滑圆管、内螺纹管或者内翅片管。
[0020]进一步地，为了便于安装外管和内管，所述外管和内管的上端外侧均设置有台肩。
[0021]进一步地，为了对经过换热管组件冷却后的炉渣二次换热的效果更好，同时为了排渣顺畅，所述出渣口至少有两个；每个所述出渣口对应一个进水口、一个出水口、一组盘绕管组件；
[0022]每个所述出渣口位置处对应的筒体的内腔形状为“Y”形。
[0023]进一步地，所述热空气出口有多个，且多个热空气出口沿筒体周向均布。
[0024]进一步地，为了换热效果更好，所述进渣口有多个，且多个进渣口沿筒体周向均布。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)本专利技术的高温炉渣余热回收装置，根据内部炉渣温度的不同，将余热回收装置划分为高、低温区，并分别匹配不同的换热介质；对于装置上部的高温区，通过换热管组件
对高温炉渣的高温余热进行回收，此时利用零成本、宽温区的空气作为换热介质，回收高温炉渣的显热余热；对于装置底部的低温区，通过盘绕管组件对经换热管组件冷却后的炉渣的低温余热进行回收，此时利用换热强度较高的水为换热介质，从而将低温炉渣冷却至较低温度(＜100℃)；通过双换热介质的合理耦合，扩展了该装置回收炉渣余热的温度范围，并可实现高温炉渣的最大程度余热回收；并且采用本专利技术的高温炉渣余热回收装置进行余热回收时，在对高温余热回收时，空气与高温炉渣不直接接触，高温炉渣在换热管外部，因此不会造成换热器热风侧流道堵塞及换热表面积灰导致热阻增加，进而导致换热效率下降，以及由于渣粒碰撞磨损，影响换热器的使用寿命的问题；因此，本专利技术的高温炉渣余热回收装置，解决了现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温炉渣余热回收装置，其特征在于：包括筒体(4)、设置在筒体(4)内腔上部的换热管组件、以及设置在筒体(4)内腔下部的盘绕管组件；所述筒体(4)的顶部设置有冷空气进口(1)；所述筒体(4)的底部设置有出渣口(6)；所述筒体(4)的侧壁上由上至下依次设置有热空气出口(2)、进渣口(3)、出水口(5)以及进水口(7)；所述换热管组件上设置有进气口(111)和出气口(112)；冷空气从所述冷空气进口(1)进入筒体(4)的内腔后，从所述进气口(111)进入换热管组件，经与换热管组件外部的高温炉渣换热后，热空气从所述出气口(112)流出换热管组件，然后从所述热空气出口(2)流向筒体(4)外部；所述盘绕管组件包括盘绕管(12)；所述盘绕管(12)呈螺旋式上升形状盘绕在位于进水口(7)与出水口(5)之间的筒体(4)的内壁上；冷水从所述进水口(7)进入盘绕管(12)，与盘绕管(12)外部的经换热管组件冷却后的炉渣换热升温后，从所述出水口(5)排出；高温炉渣从所述进渣口(3)进入筒体(4)内腔，依次经换热管组件、盘绕管组件换热后，从所述出渣口(6)排出。2.根据权利要求1所述的高温炉渣余热回收装置，其特征在于：所述换热管组件包括至少一组换热管(11)，以及内管支撑板(9)和外管支撑板(10)；每组所述换热管(11)包括由外向内套装的外管(113)和内管(114)；所述外管(113)的下端封闭，上端开口；所述内管(114)的两端均开口，且内管(114)从外管(113)的上端开口处伸出；所述内管支撑板(9)和外管支撑板(10)均垂直于筒体(4)轴线设置；所述内管支撑板(9)位于热空气出口(2)的上方；所述外管支撑板(10)位于热空气出口(2)和进渣口(3)之间；所述内管支撑板(9)和外管支撑板(10)均与筒体(4)的内壁四周密封固连；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈久林，薛晓迪，邢至珏，杨子宇，赵冬，王郸，
申请(专利权)人：北京思安综合能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：