一种高温炉渣利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高温炉渣利用系统，包括螺旋自转式的风炉，用于将来自矿物燃烧炉的高温炉渣与空气进行换热；蒸汽蒸发器组，用于利用风炉输出的高温空气将水转换为高温热蒸汽；高压储气罐，用于存储蒸汽蒸发器组输出的高温热蒸汽；汽轮发电机，与高压储气罐相连并发电，最后通过并网控制电路装置实现并网。本实用新型专利技术实现了将高温炉渣余热转换为电能并实现了并网，从而有效利用了高温炉渣的余热，能大幅降低磷、铁、铝、铜等资源生产的耗能，具有很好的经济效益和社会效益。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高温炉渣利用系统。
技术介绍
黄磷是一种非常重要的化工原料，用于生产磷酸、农药、洗涤剂、磷肥等数百种产品， 广泛使用在肥料工业，食品工业，医药工业、农药工业，电子工业，纺织工业，饲料工业、 玻璃工业、冶金工业和陶瓷工业等，在国防工业上也有重要地位。黄磷的生产原理是将磷矿 石和还原剂焦丁在电炉的高温下起还原反应，从而将五氧化二磷中的磷还原成单质磷，同时 产生出大量的尾气，尾气中一氧化碳的含量要占80-90%，目前的尾气基本被放空燃烧掉。黄磷生产是高耗能行业，每生产1吨黄磷至少要消耗1.4万千瓦时电和1.6吨碳，中国现 有的年产能为80万吨。同样，炼钢、炼铝、炼铜等行业，也存在类似问题。因此，如何降低 黄磷等资源生产的耗能，以相应大幅降低温室气体排放，是我国急需解决的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能大幅降低资源生产的耗能的高温炉渣利用 系统。为解决上述技术问题，本技术的高温炉渣利用系统，包括用于将来自矿物燃烧炉的 高温炉渣与空气进行换热的螺旋自转式的风炉、与螺旋自转式的风炉相连的用于利用风炉输 出的高温空气将水转换为高温热蒸汽的蒸汽蒸发器组、与蒸汽蒸发器组相连的用于存储蒸汽 蒸发器组输出的高温热蒸汽的高压储气罐、与高压储气罐相连并发电的汽轮发电机、以及与 汽轮发电机相连的用于实现发电并网的并网控制电路装置。进一步，所述风炉的内壁上设有耐高温材料的螺纹，以在风炉绕其中心轴自转时，将风 炉一端的进料口的高温炉渣送至风炉另 一端的出料口 。进一步，为使所述风炉实现绕其中心轴自转，风炉包括设于炉体外壁的至少2个齿条、 由同步调速电机驱动的与各齿条相啮合以驱动所述风炉自转的齿轮、以及对称设于炉体下方 的用于支撑风炉的至少两对承压轮。进一步，为回收矿渣中的金属，如铁等，所述高温炉渣从矿物燃烧炉与风炉的进料口之间设有用于沉淀金属矿的沉淀池。为进一步利用从风炉送出的炉渣的余热，风炉的出料口下方设有螺旋滚筒式的出渣机， 出渣机的两端分别设有与所述出料口相对的开口向上的入渣口和开口向下的出渣口 ，出渣机 内设有用于使炉渣向出渣口作翻滚式位移的由电机驱动的螺旋杆，翻滚状态下的炉渣，利于 与出渣机内的气流充分换热；在邻近入渣口的一端所述出渣机与所述蒸汽蒸发器组的出气口 相连，出渣机的另一端具有用于连接有矿物预热干燥房的出气口；出渣机的入渣口和出渣口 设有在出渣机向矿物预热干燥房通干燥用的热气时用于闭合入渣口和出渣口的闭合装置。进一步，所述蒸汽蒸发器组包括依次串联的第一级蒸汽蒸发器、第二级蒸汽蒸发器和第 三级蒸汽蒸发器；第一级蒸汽蒸发器的底部设有用于对第一级蒸汽蒸发器中的热蒸汽和水进 一步加热并生成高温蒸汽送入储气罐4的燃烧室，燃烧室的底部与用于输送由矿物燃烧炉排 放的可燃气体的管路相连；燃烧室的一侧为蒸汽蒸发器组的高温空气入口，与用于输送来自 风炉的高温空气的管路相连。进一步，所述第一级蒸汽蒸发器的出气口接第二级蒸汽蒸发器的入气口，第二级蒸汽蒸 发器的出气口接第三级蒸汽蒸发器的入气口 ，第三级蒸汽蒸发器的出气口即为所述蒸汽蒸发 器组的出气口 ；第三级蒸汽蒸发器的出气口串接有引风机。进一步，第三级蒸汽蒸发器的入水口与用于预热软水的热水塔相连；第三级蒸汽蒸发器 的出水口与第二级蒸汽蒸发器的入水口相连，第二级蒸汽蒸发器的出水口与第一级蒸汽蒸发 器的入水口相连，第一级蒸汽蒸发器的高压蒸汽出口接输送高压储气罐；热水塔的热气输入 端与汽轮发电机的废气出口相连，从而有效利用了汽轮发电机的废气的余热。作为另一种方案，所述风炉与蒸汽蒸发器组之间的气管上和/或所述蒸汽蒸发器组的出 气口设有至少一个引风机。从而确保将风炉输出的高温空气引入蒸汽蒸发器组，实现将水转 换为高温热蒸汽的目的。进一步，所述风炉内设有多个温度传感器，温度传感器与PLC相连；PLC经电机驱动控制 电路与所述引风机相连；当所述风炉内的温度高于预设高温值时，为防止将温度过高的高温 空气送入蒸汽蒸发器组，PLC经电机驱动控制电路控制所述引风机减速运转，和/或减少运转 状态下的引风机的个数；当所述风炉内的温度低于预设低温值时，为确保蒸汽蒸发器组能生 成足够的高温蒸汽，PLC经电机驱动控制电路控制所述引风机加速运转，和/或控制多个引风 机同时运转，和/或增加运转状态下的弓1风机的个数。进一步，所述风炉为底部具有底板且顶端具有开口的空心锥体或空心圆柱体；或所述风 炉由空心柱体段和空心锥体段构成一体，空心柱体段的底端具有底板，空心锥体段的顶端具有开口；为方便将沉淀池中的液态矿渣引入风炉内，进料口为设于所述底板中央的推拔式进 料口，进料口的外缘设有多个出风口，与各出风口相对处设有存风箱；存风箱具有与蒸汽蒸 发器组的高温空气入口相连的出风口 ；所述进料口设有在风炉的进料口停止进料时用于闭合 进料口的由气缸控制的动阀门；所述顶端的开口为出料口，也是风炉的进风口，该进风口外 端设有气缸控制的用于控制进风大小的挡风板。为防止在出风口出风时，外部空气直接经进 料口和出风口存风箱，在风炉的进料口停止进料时，所述进料口闭合；为使进入风炉的空气 具有较长的换热行程并实现充分换热，所述出料口也是风炉的进风口。进一步，为使所述风炉承载高温炉渣后不炉壁不发生熔化且整个风炉具有较好的保温性 能，适于连续或间歇进料并防止风炉内的炉渣冷却结块，风炉包括金属外壳体、设于金属 外壳体内壁上的保温材料层和由耐高温材料构成的螺旋式螺纹。该螺旋式螺纹在风炉自转时 能使风炉的进料口处的高温炉渣向出渣口作翻滚式位移，利于使高温炉渣与空气充分换热。本技术相对于现有技术具有积极的效果(1)本技术的高温炉渣利用系统， 利用螺旋自转式的风炉将来自矿物燃烧炉的高温炉渣与空气进行换热，然后通过蒸汽蒸发器 组将风炉输出的高温空气将水转换为高温热蒸汽，然后送入高压储气罐并驱动汽轮发电机发 电，最后通过并网控制电路装置实现并网，从而有效利用了高温炉渣的余热，能大幅降低磷 、铁、铝、铜等资源生产的耗能，节约能源并相应减少大量温室气体的排放，具有很好的经 济效益和社会效益。(2)本技术中，风炉始终处于绕其水平中心轴自转的状态，使风 炉内壁与高温炉渣的接触时间控制在一定长度内，可防止高温炉渣将炉壁熔化。另外，风炉 为空心锥体，故而风炉的出料口的高度相对较高，可防止液态的高温炉渣直接从风炉的出料 口流出；同时利于风炉内的空气温度分布均匀。(3)在风炉的出风口相对处设置存风箱， 可确保将风炉送出的热风全部送至蒸汽蒸发器组。风炉内邻近风炉的出风口处具有较大空间 ，可确保有足够的高温空气送入蒸汽蒸发器组。(4)风炉为顶端具有开口的空心锥体，其 顶端的开口相对较小，利于控制进风大小，也可防止热空气从所述顶端的开口溢出。附图说明图l为实施例l中高温炉渣利用系统的结构示意图； 图2为图1的矿物燃烧炉、沉淀池、水洗塔和沉降池的结构示意图； 图3为图1中风炉的剖面结构示意图； 图4为图1中风炉的侧视图5为图1中出渣机和矿物预热干燥房的结构示意图6为图1中汽轮发电机、高压储气罐和第一级蒸汽蒸发器的结构7图7为图1中第二、第三级蒸汽蒸发器的结构示意图8为图1中热水塔的结构示意图9为实施例1中高温炉渣利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温炉渣利用系统，其特征在于包括：用于将来自矿物燃烧炉（１０）的高温炉渣与空气进行换热的螺旋自转式的风炉（２）、与螺旋自转式的风炉（２）相连的用于利用风炉（２）输出的高温空气将水转换为高温热蒸汽的蒸汽蒸发器组（５）、与蒸汽蒸发器组（５）相连的用于存储蒸汽蒸发器组（５）输出的高温热蒸汽的高压储气罐（４）、与高压储气罐（４）相连并发电的汽轮发电机（９）、以及与汽轮发电机（９）相连的用于实现发电并网的并网控制电路装置。

【技术特征摘要】
1、一种高温炉渣利用系统，其特征在于包括用于将来自矿物燃烧炉(10)的高温炉渣与空气进行换热的螺旋自转式的风炉(2)、与螺旋自转式的风炉(2)相连的用于利用风炉(2)输出的高温空气将水转换为高温热蒸汽的蒸汽蒸发器组(5)、与蒸汽蒸发器组(5)相连的用于存储蒸汽蒸发器组(5)输出的高温热蒸汽的高压储气罐(4)、与高压储气罐(4)相连并发电的汽轮发电机(9)、以及与汽轮发电机(9)相连的用于实现发电并网的并网控制电路装置。2、 根据权利要求l所述的一种高温炉渣利用系统，其特征在于所述风炉(2)的内壁上设有耐高温材料的螺纹，以在风炉(2)绕其中心轴自转时，将风炉(2) —端的进料口 (2-1)的高温炉渣送至风炉(2)另一端的出料口 (2-9)。3、 根据权利要求2所述的一种高温炉渣利用系统，其特征在于所述风炉(2)包括设于炉体外壁的至少2个齿条(2-4)、由同步调速电机(2-6)驱动的与各齿条(2-4)相啮合以驱动 所述风炉(2)自转的齿轮(2-5)、以及对称设于炉体下方的用于支撑风炉(2)的至少两对承压轮(2-8)。4、 根据权利要求2或3所述的一种高温炉渣利用系统，其特征在于所述高温炉渣从矿物燃烧炉(10)与风炉(2)的进料口 (2-1)之间设有用于沉淀金属矿(1-1)的沉淀池(15、 根据权利要求2或3所述的一种高温炉渣利用系统，其特征在于所述风炉(2)的出料口 (2-9)下方设有螺旋滚筒式的出渣机(3)，出渣机(3)的两端分别设有与所述出料口 (2-9)相对的开口向上的入渣口 (3-1)和开口向下的出渣口 (3-2)，出渣机(3)内设有用于使炉渣向出渣口 (3-2)作翻滚式位移的由电机驱动的螺旋杆(3-3);在邻近入渣口 (3-1)的一端所述出渣机(3)与所述蒸汽蒸发器组(5)的出气口相连，出渣机(3)的另一端具有用于连接有矿物预热干燥房(13)的出气口；出渣机(3)的入渣口 (3-1)和出渣口 (3-2)设有在出渣机(3)向矿物预热干燥房(13)通干燥用的热气时用于闭合入渣口(3-1)和出渣口 (3-2)的闭合装置。6、 根据权利要求l所述的一种高温炉渣利用系统，其特征在于所述蒸汽蒸发器组(5)包括依次串联的第一级蒸汽蒸发器(5-1)、第二级蒸汽蒸发器(5-2)和第三级蒸汽蒸发器(5-3);第一级蒸汽蒸发器(5-1)的底部设有燃烧室(5-4)，燃烧室(5-4)的底部与用于输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹岳明，
申请(专利权)人：邹岳明，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]