一种高温熔渣离心粒化余热回收用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余热回收用冷却换热系统，包括粒化仓和移动床；粒化仓顶部设置为冷壁结构；粒化仓顶部布置有热风出口；粒化仓中心布置有粒化器，粒化器边缘设置有边缘风；粒化仓侧壁设置为冷壁结构；粒化仓侧壁上方布置有边壁风；粒化仓下部设置竖直换热面；移动床上部设置冷却管束；移动床的密相区布置有冷却埋管；移动床底部设置有布风装置。本发明专利技术能够有效对高温熔渣的热量进行回收。收。收。

【技术实现步骤摘要】
一种高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统


[0001]本专利技术属于熔渣粒化及余热回收
，具体涉及一种高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统。

技术介绍

[0002]高炉渣是钢铁冶炼过程产生的固态废弃物，出渣温度为1400～1550℃，每吨高炉渣携带的热能约为1770MJ，相当于60kg标准煤，有着极大的热回收潜质。传统的高炉渣处理主要采用水淬法，其存在耗水量大、产生SO2、H2S等污染气体、浪费大量余热等缺点，钢铁行业的节能减排迫在眉睫，熔渣干法粒化及余热回收技术受到行业重视。
[0003]熔渣干法粒化及余热回收技术是一种在基本不消耗水资源的前提下，将液态熔渣迅速破碎凝固为小颗粒，并利用空气作为储热介质与炉渣颗粒充分接触换热，从而回收其余热的处理方法。其中，离心粒化法以其能源消耗少、粒化效果好、设备简单紧凑和粒径及形貌可控等优势成为最有前景的熔渣处理方法。
[0004]目前，针对干式离心粒化及余热回收过程研究的装置多采用粒化仓与传统的移动床结合换热，空气作为主要的换热介质，存在余热回收效率低、玻璃体转化率低等问题。

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余热回收用冷却换热系统，用于解决熔渣离心粒化后高效热回收的技术问题。
[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余热回收用冷却换热系统，包括移动床，移动床的上方设置有粒化仓，粒化仓的顶部设置有冷壁结构和热风出口，粒化仓内部中心处设置有粒化器，粒化器的边缘处设置有边缘风装置，粒化仓的底部设置有竖直换热面，移动床的顶部设置有冷却管束，移动床的密相区内设置有冷却埋管，移动床的底部设置有布风装置，粒化仓和移动床的侧壁均设置有侧面冷壁，侧面冷壁的上对应粒化仓处设置有边壁风装置。
[0008]具体的，粒化仓的顶部为圆形结构，冷壁结构为盘管，环形布置在粒化仓的顶部。
[0009]具体的，粒化仓的顶部为矩形结构，冷壁结构为膜式壁，采用多边形结构布置在粒化仓的顶部。
[0010]具体的，边缘风装置的入口沿粒化器的外围均匀分布，采用连通式出风或多点出风。
[0011]具体的，边壁风装置在粒化仓周向以及竖直方向具有多个入射口，入口位于渣粒集中撞壁区域的上方或下方，同一高度的相邻边壁风入口的风向为同向或反向。
[0012]具体的，竖直换热面为屏式换热器或竖直管束，管束的管型为光管、翅片管或钉头管。
[0013]具体的，冷却管束水平设置在移动床的顶部，排列方式为正三角形、正方形直列、正方形错列或同心圆形。
[0014]具体的，侧面冷壁为膜式壁结构。
[0015]具体的，冷却埋管水平设置在移动床的密相区内，排列方式为正三角形、正方形错列或同心圆形。
[0016]具体的，布风装置为布风管或布风板。
[0017]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0018]本专利技术一种高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统，粒化仓顶部设置为冷壁结构，与粒化后的高温渣滴进行辐射换热。粒化仓顶部设置有热风出口，排出从移动床进入粒化仓换热后的空气。粒化器边缘设置边缘风，边缘风与粒化后的渣滴对流换热，可促使其快速冷却。粒化仓侧壁上方布置边壁风，其与飞至粒化仓侧壁处的半熔融渣粒对流换热，可加速渣粒的冷却过程并防止撞壁处温度过高。粒化仓下部设置竖直换热面，加强与掉落的高温渣粒的辐射换热。粒化仓和移动床的侧壁均设置有冷壁结构，与掉落的渣粒进行辐射换热。移动床上部设置冷却管束，管束采取错列布置并增加扩展换热面，以实现与渣粒的高效换热。移动床的密相区布置有冷却埋管，管束采取错列布置以提高换热效率。移动床底部设置有布风装置，布风装置将温度较低的冷却气体送入移动床，回收渣粒剩余的热量，提高整体的余热回收率。
[0019]进一步的，粒化仓的顶部为圆形或矩形，便于工业制造和出风均匀。粒化仓顶部为圆形时，可设置盘管环形盘绕，并预留出环形的出风口，保证均匀出风；粒化仓顶部为矩形时，可设置蛇形管或膜式壁，并预留出矩形的出风口。
[0020]进一步的，边缘风装置的入口沿粒化器的外围均匀分布，采用连通式出风或多点出风，实现对刚完成粒化的渣滴的冷却。
[0021]进一步的，边壁风装置在粒化仓周向以及竖直方向具有多个入射口，在周向均匀布置入射口可实现粒化仓渣粒的均匀冷却，在竖直方向布置不同速度的入口可加强粒化仓空间湍流，增强换热效果，并促使渣粒分散；边壁风入口位于渣粒集中撞壁区域的上方或下方，可降低撞壁区温度，保护冷壁结构；同一高度相邻入口的边壁风向为同向或反向，同向时对粒化仓空间渣粒的冷却比较均匀，反向时可加强壁面处湍流，保护壁面。
[0022]进一步的，竖直换热面为屏式换热器或竖直管束，管束的管型为光管、翅片管或钉头管，竖直换热面在加强渣粒辐射换热的同时，能够防止高温渣粒堆积重熔，选用翅片管或钉头管能够进一步增加与渣粒的换热面积，分散渣粒促进换热。
[0023]进一步的，冷却管束水平设置在移动床的顶部，排列方式为正三角形、正方形错列或同心圆形，错开的管束在辐射换热的基础上进一步加强渣粒的导热。
[0024]进一步的，粒化仓和移动床侧面冷壁为膜式壁结构，可以与整个粒化仓移动床空间的渣粒充分换热，并保证壁面温度不会过高，减少外界的散热损失。
[0025]进一步的，冷却埋管水平设置在移动床的密相区内，排列方式为正三角形、正方形错列或同心圆形，当渣粒流经移动床密相区时与冷却埋管充分接触换热，采用错开的管束使得渣粒换热更加均匀。
[0026]进一步的，布风装置为布风管或布风板，通过在布风管或布风板上均匀开孔，可以实现冷却风的均匀输入，吸收低温渣粒的热量。
[0027]综上所述，本专利技术的高温熔渣离心粒化余热回收的冷却换热系统，充分考虑了熔渣从高温液态到低温固态的换热过程，在高温段采取竖直换热面结构，低温段采取水平换
热面结构，配合风的强化换热，提高了整体装置的余热回收率。
[0028]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0029]图1为本专利技术高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统的结构示意图。
[0030]其中：1.冷壁结构；2.边缘风装置；3.边壁风装置；4.竖直换热面；5.冷却管束；6.侧面冷壁；7.冷却埋管；8.布风装置；9.热风出口。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、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余热回收用冷却换热系统，其特征在于，包括移动床，移动床的上方设置有粒化仓，粒化仓的顶部设置有冷壁结构(1)和热风出口(9)，粒化仓内部中心处设置有粒化器，粒化器的边缘处设置有边缘风装置(2)，粒化仓的底部设置有竖直换热面(4)，移动床的顶部设置有冷却管束(5)，移动床的密相区内设置有冷却埋管(7)，移动床的底部设置有布风装置(8)，粒化仓和移动床的侧壁均设置有侧面冷壁(6)，侧面冷壁(6)的上对应粒化仓处设置有边壁风装置(3)。2.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统，其特征在于，粒化仓的顶部为圆形结构，冷壁结构(1)为盘管，环形布置在粒化仓的顶部。3.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统，其特征在于，粒化仓的顶部为矩形结构，冷壁结构(1)为膜式壁，采用多边形结构布置在粒化仓的顶部。4.根据权利要求1所述的高温熔渣离心粒化余热回收用冷却换热系统，其特征在于，边缘风装置(2)的入口沿粒化器的外围均匀分布，采用连通式出风或多点出风。5.根...

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