一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，包括用于对液态熔渣进行粒化处理的粒化单元，粒化单元内设置有气膜冷却装置，粒化单元的下方设置有移动床单元，移动床单元设置有多级换热面，粒化单元的上方经热风汇集烟道连接余热利用单元。本发明专利技术对环境无污染，可有效回收高温液态熔渣所蕴含的高品质余热资源，能够适应目前钢铁行业节能减排的迫切需求。迫切需求。迫切需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统


[0001]本专利技术属于高温液态熔渣余热回收
，具体涉及一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统。

技术介绍

[0002]目前，对高温高炉渣常用的处理方法为水淬粒化法，通过对高温高炉渣进行水淬粒化处理后，用于水泥生产原料。水淬粒化法虽然实现了高炉渣的大规模利用，但处理过程需消耗大量水资源，据估计处理1吨高温熔渣，约需消耗新水1吨，循环用水约10吨。另外，水淬过程中释放出大量的H2S和SO2气体，腐蚀建筑、破坏设备和恶化工作环境，同时产生大量水蒸气，造成了高炉渣所含高值显热的巨大浪费。
[0003]干法处理技术利用高温高炉渣与传热介质间接或直接接触进行渣粒化及显热回收，处理过程中不耗费宝贵的水资源，也几乎不释放H2S和SO2等有害气体。随着我国对钢铁行业节能减排工作的全力推进，高温高炉渣干法离心粒化技术受到了业内的高度关注。在干法离心粒化处理过程中，高温高黏度的炉渣由高速旋转的粒化器甩离表面，在空中形成液滴，这些微小的液滴与空间中的传热介质，一般为空气，进行强烈的直接换热，使液滴温度降低，使其液滴表面发生相变，形成凝固层，随着温度进一步降低，液滴逐渐转变成固体小颗粒。由于粒化过程中转盘的转速极快，一般可高达1000～2000r/min，导致液滴的切向速度极快，使得液滴在粒化器周向空间上的换热有限，此时液滴表面仅能形成一层较薄的凝固层，内层仍呈液相，颗粒整体温度仍可高达800～900℃。为进一步降低颗粒温度，需加强颗粒在移动床内的换热。此时，高温颗粒(高温固体散料)在移动床内的冷却时间成为了高炉渣余热回收利用技术的控制关键因素。现有的技术存在对渣冷却不充分，换热效率低下的问题，会使得颗粒反热粘连造成堵塞，且系统余热回收率较低。
[0004]综上，亟需一种新的可以强化液态熔渣余热回收及冷却换热的系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，用于解决当前液态熔渣干式离心粒化过程中颗粒冷却不充分和余热回收率低的技术问题。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，包括用于对液态熔渣进行粒化处理的粒化单元，粒化单元内设置有气膜冷却装置，粒化单元的下方设置有移动床单元，移动床单元设置有多级换热面，粒化单元的上方经热风汇集烟道连接余热回收单元。
[0008]具体的，粒化单元包括粒化仓，粒化仓的内部中心设置有粒化装置，粒化仓的顶部对称设置有出风口。
[0009]进一步的，出风口处设置有角度可调的挡烟板。
[0010]进一步的，粒化装置包括粒化器和落渣管，粒化器设置在粒化仓的内部中心位置
处，落渣管的出口端正对于粒化器。
[0011]进一步的，气膜冷却装置设置在粒化仓的壁面，至少包括一排。
[0012]具体的，移动床单元包括移动床，移动床的悬浮段由上至下依次包括悬吊屏式受热面和换热管，移动床底部的堆积段设置有埋管，移动床的底部设置有布风装置。
[0013]具体的，余热利用单元包括余热锅炉，余热锅炉的一端经一次除尘器与热风汇集烟道的一端连接，另一路经二次除尘器与烟囱连接，二次除尘器与烟囱之间的连接管道上设置有排气风机。
[0014]进一步的，余热锅炉包括汽包，汽包的底部设置有省煤器，省煤器通过管道分别连接二次除尘器和给水泵，汽包的顶部通过管道连接一次除尘器。
[0015]具体的，热风汇集烟道内设置有高温受热面。
[0016]具体的，通过冷却水与高温渣颗粒换热实现余热回收，冷却水有五种方式进行余热回收：
[0017]方式一：冷却水依次经给水泵、省煤器后分两路，分别至余热锅炉、水冷壁面后汇集回汽包，再依次流入高温受热面、埋管、换热管、悬吊屏式受热面和顶棚受热面；
[0018]方式二：冷却水依次经给水泵、省煤器后后分三路，分别至余热锅炉、水冷壁面、埋管后汇集回汽包，再依次流入高温受热面、换热管、悬吊屏式受热面、顶棚受热面；
[0019]方式三：冷却水依次经给水泵、省煤器后分四路，分别至余热锅炉、水冷壁面、埋管和换热管后汇集回汽包，再依次流入高温受热面、悬吊屏式受热面、顶棚受热面；
[0020]方式四：冷却水依次经给水泵后分三路，分别至埋管、省煤器和余热锅炉后汇集回汽包，再依次流入水冷壁面、换热管、悬吊屏式受热面、顶棚受热面、高温受热面；
[0021]方式五；冷却水经给水泵后分两路，分别至省煤器和换热管，换热管后再分两路分别进入余热锅炉和埋管，随后返回至汽包，经给水泵进入省煤器后连至水冷壁面后返回至汽包，最后从汽包再依次流入高温受热面、悬吊屏式受热面、顶棚受热面。
[0022]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0023]本专利技术一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，粒化单元粒化仓设置有粒化装置，用于对熔渣离心粒化成颗粒，侧壁设置有气膜冷却装置，冷却壁面高温渣粒，防止粘壁；；移动床单元悬浮段与堆积段设置多级换热面，增强移动床内粒化熔渣颗粒与冷却介质的换热，同时提高渣粒冷却速率；余热锅炉与粒化仓排烟口相连，实现烟气余热回收本系统通过冷却水流经各个部件实现对高温液态熔渣余热回收。
[0024]进一步的，粒化器设置在粒化仓中心，使得粒化后颗粒在粒化仓内各方向充分飞行冷却且分布均匀；粒化仓顶部设置出风口，可以排出换热后的高温烟气。
[0025]进一步的，挡烟板用于调节出风流量。
[0026]进一步的，落渣管出口正对于粒化器，使出流的熔渣落至粒化器，保证粒化顺利，防止渣流直接流入粒化仓与移动床。
[0027]进一步的，粒化仓壁面至少设置一排气膜冷却装置，其喷射的冷却气体形成环形边缘风膜，调节气膜冷却装置与壁面的距离及出口风速、出风角度，可使得其在不扰乱粒化渣粒的飞行轨迹的前提下对飞行至粒化仓壁面的高温粒化渣粒进行冷却，防止粘壁。
[0028]进一步的，移动床悬浮段设置分别设置悬吊屏式受热面核换热管，用于与粒化后高温渣粒换热，悬吊屏式受热面强化受热面与粒化后高温渣之间辐射换热与固固换热，换
热管密集布置可增加颗粒与换热管接触时间，提高换热效率；颗粒在移动床底部堆积，在堆积区内设置埋管受热面，对堆积颗粒余热进一步回收；移动床底部设置布风装置，引入冷却气体，防止堆积颗粒反热粘连同时自下而上强化与颗粒气固换热。
[0029]进一步的，余热锅炉热风入口端与热风汇集烟道相连，确保移动床内与渣充分换热后的热风可以引入至余热锅炉，入口段管道设置有一次除尘器，确保余热锅炉安全运行；余热锅炉热风出口段设置有二次除尘器，使余热回收系统排烟达到标准，除尘器与烟囱之间设置有排气风机，确保排烟顺利。
[0030]进一步的，汇集烟道处设置有高温受热面，用于初步回收高温气体热流。
[0031]进一步的，冷却水进行余热回收方式多样，可根据不同水流程实现提高系统余热回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，包括用于对液态熔渣进行粒化处理的粒化单元，粒化单元内设置有气膜冷却装置(20)，粒化单元的下方设置有移动床单元，移动床单元设置有多级换热面，粒化单元的上方经热风汇集烟道(5)连接余热回收单元。2.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，粒化单元包括粒化仓，粒化仓的内部中心设置有粒化装置，粒化仓的顶部对称设置有出风口(4)。3.根据权利要求2所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，出风口(4)处设置有角度可调的挡烟板(3)。4.根据权利要求2所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，粒化装置包括粒化器(1)和落渣管(2)，粒化器(1)设置在粒化仓的内部中心位置处，落渣管(2)的出口端正对于粒化器(1)。5.根据权利要求2所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，气膜冷却装置(20)设置在粒化仓的壁面，至少包括一排。6.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，移动床单元包括移动床，移动床的悬浮段由上至下依次包括悬吊屏式受热面(6)和换热管(7)，移动床底部的堆积段设置有埋管(8)，移动床的底部设置有布风装置(9)。7.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化及余热回收冷却换热系统，其特征在于，余热利用单元包括余热锅炉(12)，余热锅炉(12)的一端经一次除尘器(10)与热风汇集烟道(5)的一端连接，另一路经二次除尘器(15)与烟囱(17)连接，二次除尘器(15)与烟囱(17)之间的连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，薛睿彬，赵军，马圆，蒋代晖，徐宁文，张馨艺，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：