一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，包括：高炉渣出渣口、高炉渣溜槽传动组件、吸热管壁热回收组件、水冷壁热回收组件、热电材料发电组件、智能调控系统；吸热管壁热回收组件位于高炉渣溜槽传动组件的传送带的上方，能绕传送带运行方向转动，吸收高炉渣发出的近红外辐射热，得到热空气；热电材料发电组件位于传送带的下方，水冷壁热回收组件位于热电材料发电组件的下方，吸收高炉渣底部的热量得到热水；热电材料发电组件由于冷热端温度差产生电能；智能调控系统实时控制吸热管壁热回收组件的转动。本发明专利技术将高炉渣的低品位热能转化为高品位的高温空气能源、高温热水、电能并存储，提升了能源品质。提升了能源品质。提升了能源品质。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统


[0001]本专利技术涉及余热回收领域，尤其涉及一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统。

技术介绍

[0002]钢铁工业是国民经济的支柱性行业，也是资源、能源密集型产业，其能耗占全国总能耗的10％～15％。钢铁工业作为传统的高耗能、高排放大户，节能减排的潜力巨大,针对钢铁生产过程中产生的余热余能进行回收利用是钢铁企业节能减排的重要举措之一。
[0003]钢铁厂的高温余热资源包括熔渣余热、产品余热以及废气余热等，其中熔渣余热占总高温余热资源的35％。目前，产品余热、废气余热的回收利用已经取得了巨大的进展，仅有熔渣余热至今还未实现工业化利用。高炉渣的排放温度在1450～1550℃，每吨高炉渣所携带的热能约为1770MJ。据世界钢铁协会报道，2015年中国高炉渣的排放量约为2.35亿吨，若实现高温液态高炉渣的高效热回收利用，回收的总热量相当于1419万吨标煤。因此，高炉熔渣余热回收利用将有助于钢铁企业进一步节能降耗、减少排放，促进钢铁工业转型升级。在建设可持续发展和环境友好型社会的时代大背景下，高炉渣的余热回收利用对钢铁工业节能减排及提高钢铁工业全流程能源利用效率具有重大意义。
[0004]专利CN114807465A公开了一种高温液态高炉渣余热回收系统，该系统通过粒化高炉渣，强化炉渣与空气和水之间换热过程，得到了良好的余热回收效果，但是系统装置连接复杂，运动器件较多，高炉渣极易黏附设备，导致设备间联动失效。
[0005]专利CN114317847A公开了一种用于回收高炉冲渣水余热的系统及方法，该系统通过对冲渣水进行三级加热，稳定获得取90℃以上高温热水，但是该种余热回收方法耗水量大、环境污染大，整个过程将产生大量的H2S、SO2等酸性气体。
[0006]专利CN114737000A公开了一种高炉渣处理以及余热回收方法，通过向腔室输入碳粒以及含有CO2的气体，以在腔室内生成CO，该化学反应吸收高炉渣热量从而将高炉渣余热转化为CO燃料气体的化学能，但该系统受到反应动力学的限制，整体余热回收效率较低。
[0007]专利CN109280725A公开了一种高炉渣余热回收热解一体化装置，该系统将液态高炉渣的高温余热，利用在有机废物热解反应生成高值的热解气与热解油上，提高资源与能源的合理回收，但该系统受到热传导效率的限制，仅能在有机废物表面发生部分反应，产生少量的热解产物。
[0008]综上，现有的高炉渣余热回收系统主要存在的缺点为：设备装置联动复杂、易失效，浪费大量水资源且伴随产生污染性气体，无法彻底利用高炉渣余热资源。但钢铁厂高炉渣产量大且连续产出，伴随高品质的显热资源(1450～1550℃)，因此目前迫切需要高效稳定的新型余热回收系统处理钢铁厂高炉渣余热回收问题。

技术实现思路

[0009]针对现有的高炉渣余热回收系统无法充分利用高炉渣余热资源的问题，本专利技术公
开一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，具体技术方案如下：
[0010]一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，包括：高炉渣出渣口、高炉渣溜槽传动组件、吸热管壁热回收组件、水冷壁热回收组件、热电材料发电组件、智能调控系统；所述高炉渣出渣口用于暂时存储高炉渣，平缓高炉渣出口流量；所述高炉渣溜槽传动组件包括传送带，高炉渣沿所述传送带运动，所述高炉渣出渣口位于所述传送带起始端的上方；
[0011]所述吸热管壁热回收组件包括吸热管壁、转动支撑件、热空气储存罐，所述转动支撑件位于所述传动带上方，其转动轴平行于传送带的运行方向，所述转动支撑件绕其转动轴转动；所述吸热管壁固连在所述转动支撑件上，用于吸收高炉渣发出的近红外辐射热，所述吸热管壁的入口通入冷空气，最终得到的热空气通入所述热空气储存罐中储存；所述热电材料发电组件包括热电材料板和蓄电池，所述热电材料板固连在所述传送带的下方，所述蓄电池位于所述传送带外部；所述水冷壁热回收组件包括水冷壁和热水储存罐，所述水冷壁固连在所述热电材料板的下方，用于吸收所述热电材料板的热量，所述水冷壁的入口通入冷水，最终得到的热水通入所述热水储存罐中储存；所述传送带作为所述热电材料板的热端，所述水冷壁作为所述热电材料板的冷端，由于冷热端存在温度差，所述热电材料板产生电能，并存储到蓄电池中；所述吸热管壁和水冷壁的出口端分别安装有热电偶，用于测量出口热空气和热水的温度；所述智能调控系统采集所述热电偶得到的出口热空气和热水的温度，以及所述蓄电池的电量，并实时控制所述转动支撑件转动，得到符合要求的热空气和热水。
[0012]进一步地，所述高炉渣溜槽传动组件包括：溜槽侧板、溜槽底板、传动支撑板、传动齿轮、传送带、电机；所述溜槽侧板固连在所述溜槽底板长边的左右两侧，所述传动支撑板固连在所述溜槽侧板上，且与所述溜槽底板平行并间隔一定距离；所述传动支撑板与溜槽底板的长边两侧通过矩形板固连，所述矩形板的四角分别固连有传动齿轮，所述传送带铺设在所述传送支撑板和溜槽底板的外围，所述传送带通过其背面的齿与所述传动齿轮啮合；所述电机的输出端与至少一个所述传动齿轮固连，使所述传动齿轮随所述电机同步转动，从而带动传送带转动。
[0013]进一步地，所述吸热管壁热回收组件还包括：支撑移动平台、伸缩杆、支撑杆；所述支撑杆包括竖直杆和转动杆，所述竖直杆的一端垂直固定在所述支撑移动平台上，所述竖直杆的另一端与所述转动杆转动连接；所述伸缩杆能轴向伸缩，所述伸缩杆的一端固连在所述竖直杆上，另一端固连在所述转动杆上，所述伸缩杆和支撑杆组成所述转动支撑件。
[0014]进一步地，所述吸热管壁热回收组件还包括：空气压缩机、入口空气流量计、出口空气流量计、冷空气入口热电偶、热空气出口热电偶；所述空气压缩机布置在所述吸热管壁的入口端，所述冷空气入口热电偶、入口空气流量计依次布置在所述空气压缩机和吸热管壁连接的管道上，所述空气压缩机用于向所述吸热管壁输入冷空气，所述冷空气入口热电偶用于测量所述吸热管壁入口端的空气温度，所述入口空气流量计用于测量所述吸热管壁入口端的空气流量；所述热空气储存罐布置在所述吸热管壁的出口端，所述热空气出口热电偶、出口空气流量计依次布置在所述热空气储存罐和吸热管壁连接的管道上，所述热空气储存罐用于收集并储存经过所述吸热管壁后得到的热空气，所述热空气出口热电偶用于测量所述吸热管壁出口端的空气温度，所述出口空气流量计用于测量所述吸热管壁出口端的空气流量。
[0015]进一步地，所述水冷壁热回收组件还包括：水泵、入口液体流量计、出口液体流量计、冷水入口热电偶、热水出口热电偶；所述水泵布置在所述水冷壁的入口端，所述冷水入口热电偶、入口液体流量计依次布置在所述水泵和水冷壁连接的管道上，所述水泵用于向所述水冷壁输入冷水，所述冷水入口热电偶用于测量所述水冷壁入口端的液体温度，所述入口液体流量计用于测量所述水冷壁入口端的液体流量；所述热水储存罐布置在所述水冷壁的出口端，所述热水出口热电偶、出口液体流量计依次布置在所述热水储存罐和水冷壁连接的管道上，所述热水储存罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，其特征在于，包括：高炉渣出渣口、高炉渣溜槽传动组件、吸热管壁热回收组件、水冷壁热回收组件、热电材料发电组件、智能调控系统；所述高炉渣出渣口用于暂时存储高炉渣，平缓高炉渣出口流量；所述高炉渣溜槽传动组件包括传送带，高炉渣沿所述传送带运动，所述高炉渣出渣口位于所述传送带起始端的上方；所述吸热管壁热回收组件包括吸热管壁、转动支撑件、热空气储存罐，所述转动支撑件位于所述传动带上方，其转动轴平行于传送带的运行方向，所述转动支撑件绕其转动轴转动；所述吸热管壁固连在所述转动支撑件上，用于吸收高炉渣发出的近红外辐射热，所述吸热管壁的入口通入冷空气，最终得到的热空气通入所述热空气储存罐中储存；所述热电材料发电组件包括热电材料板和蓄电池，所述热电材料板固连在所述传送带的下方，所述蓄电池位于所述传送带外部；所述水冷壁热回收组件包括水冷壁和热水储存罐，所述水冷壁固连在所述热电材料板的下方，用于吸收所述热电材料板的热量，所述水冷壁的入口通入冷水，最终得到的热水通入所述热水储存罐中储存；所述传送带作为所述热电材料板的热端，所述水冷壁作为所述热电材料板的冷端，由于冷热端存在温度差，所述热电材料板产生电能，并存储到蓄电池中；所述吸热管壁和水冷壁的出口端分别安装有热电偶，用于测量出口热空气和热水的温度；所述智能调控系统采集所述热电偶得到的出口热空气和热水的温度，以及所述蓄电池的电量，并实时控制所述转动支撑件转动，得到符合要求的热空气和热水。2.根据权利要求1所述的钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，其特征在于，所述高炉渣溜槽传动组件包括：溜槽侧板、溜槽底板、传动支撑板、传动齿轮、传送带、电机；所述溜槽侧板固连在所述溜槽底板长边的左右两侧，所述传动支撑板固连在所述溜槽侧板上，且与所述溜槽底板平行并间隔一定距离；所述传动支撑板与溜槽底板的长边两侧通过矩形板固连，所述矩形板的四角分别固连有传动齿轮，所述传送带铺设在所述传送支撑板和溜槽底板的外围，所述传送带通过其背面的齿与所述传动齿轮啮合；所述电机的输出端与至少一个所述传动齿轮固连，使所述传动齿轮随所述电机同步转动，从而带动传送带转动。3.根据权利要求1所述的钢铁厂高炉渣余热多级多设备集成回收系统，其特征在于，所述吸热管壁热回收组件还包括：支撑移动平台、伸缩杆、支撑杆；所述支撑杆包括竖直杆和转动杆，所述竖直杆的一端垂直固定在所述支撑移动平台上，所述竖直杆的另一端与所述转动杆转动连接；所述伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昊，
申请(专利权)人：浙江恒迈能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：