本发明专利技术涉及一种磷的黄磷炉热能综合回收利用系统，其包括：炉渣热能回收炉，用于利用黄磷炉输出的高温炉渣换热生成饱和蒸汽并存储于一汽包中，利用该汽包进行发电的发电系统与所述黄磷炉的电源输入端相连；至少一个一级换热器，用于利用黄磷炉排出的热尾气加热水；燃烧炉，通过燃烧从所述一级换热器排出的所述热尾气，以加热从所述汽包输出的热水以生成饱和蒸汽，然后送回所述汽包；至少一个二级换热器，用于利用黄磷炉排出的磷蒸汽加热从所述一级换热器输出的水并生成饱和蒸汽，然后送入所述汽包；洗涤塔，与所述二级换热器的磷蒸汽出口相连，用于洗涤所述磷蒸汽；收磷槽，与所述的一级、二级换热器和洗涤塔的底部排放口相连。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温炉渣余热回收利用的
，具体是一种。
技术介绍
黄磷生产是高耗能行业，每生产I吨黄磷至少要消耗I. 4万千瓦时电和I. 6吨碳，中国现有的年产能为80万吨。黄磷生产过程中将产生大量高温炉渣。同样，炼钢、炼铝、炼铜等行业，也存在大量高温炉渣。因此，如何回收利用高温炉渣的热能，以降低黄磷等资源生产和冶金行业等的耗能，以相应大幅降低温室气体排放，是我国急需解决的问题。中国专利文献CN101881432A公开了一种适于生成高压饱和蒸汽的高温炉渣热能利用系统；中国专利文献CN 101543832公开了一种黄磷炉炉洛利用系统，中国专利文献CN 101543831公开了一种黄磷炉炉渣热能回收炉；这些系统解决了高温炉渣热能的回收利用。在生产实践中，黄磷炉一般米用电炉，耗电量较大；电炉工作时除了产生高温矿渣，还会产生高温磷蒸汽和磷炉尾气；磷炉尾气中的可燃气体(如一氧化碳等)含量较高。在现有的黄磷生产过程中，这些高温磷蒸汽和磷炉尾气直接排放，不对磷及其热能进行回收利用。如何提供一种既能回收高温磷渣的热能，又能充分利用高温磷蒸汽和磷炉尾气，是本领域要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单，既能回收高温磷渣、高温磷蒸汽和磷炉尾气的热能，又能回收高温磷蒸汽中的磷的高温炉渣热能回收系统及其工作方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的高温炉渣热能回收系统，包括 黄磷炉炉渣热能回收炉，用于利用黄磷炉输出的高温炉渣换热生成饱和蒸汽并存储于一汽包中，利用该汽包中的饱和蒸汽进行发电的发电系统的电源输出端与所述黄磷炉的电源输入端相连； 至少一个一级换热器，用于利用黄磷炉排出的热尾气加热水； 燃烧炉，通过燃烧从所述一级换热器排出的所述热尾气，以加热从所述汽包输出的热 水以生成饱和蒸汽，然后送回所述汽包； 至少一个二级换热器，用于利用黄磷炉排出的磷蒸汽加热从所述一级换热器输出的水并生成饱和蒸汽，然后送入所述汽包； 洗涤塔，与所述二级换热器的磷蒸汽出口相连，用于洗涤所述磷蒸汽； 收磷槽，与所述的一级、二级换热器和洗涤塔的底部排放口相连。所述收磷槽通过一循环水泵与所述洗涤塔的洗涤水入口相连； 饱和蒸汽经发电系统后生成的热水送回所述一级换热器和/或所述燃烧炉。本专利技术的黄磷炉热能综合回收利用系统，还包括用于抽入新鲜空气的空气干燥器、用于加热该空气干燥器输出的干燥空气的空气换热器、用于将该空气换热器生成的热干燥空气送入所述燃烧炉的风机；所述燃烧炉的尾气排放口与所述空气换热器的热源气体入口相连，以加热所述干燥空气。采用干燥空气送入所述燃烧炉，可避免潮湿空气与具有腐蚀性的所述热尾气混合后，腐蚀所述燃烧炉。同时，由于所述热尾气和热干燥空气的温度都较高，其混合燃烧热值更高，利于生成较高温度的饱和蒸汽。所述黄磷炉炉渣热能回收炉包括筒体，该筒体内设有轴向贯穿该筒体的用于将所述高温炉渣从该筒体的入料口送至出料口的炉排；所述筒体顶部的开口上设有换热器；所述筒体的入料口设有一对用于进料并冷却凝固所述高温炉渣的碎料辊，该对碎料辊下方设有相邻平行设置的布料板和布料辊，用于将落入该布料板和布料辊之间的所述高温炉渣 进一步冷却凝固后粉碎成颗粒状，并将该颗粒物料送至所述炉排上。其中，换热器用于高温炉渣余热回收；所述的碎料辊、布料板和布料辊构成一冷却碎料装置，用于冷却凝固高温炉渣并生成颗粒料，防止物料在冷却时结块，同时生成颗粒料后物料的散热面积大幅增加，利于物料的余热充分、快速释放，利于提高热能的回收率。所述布料板适于透风，布料板的背面分布有多个用于向布料板上的所述高温炉渣鼓风的鼓风嘴。所述布料板倾斜分布且其上端面为锯齿面；或该布料板为弧度为45-90°、纵向设置的弧形板，且其用于承载所述高温炉渣热的凹面上分布有锯齿，弧形板的底部边缘邻近所述布料辊的底部；所述布料辊的柱面上分布有锥形凸起，用于将该布料板上的物料粉碎并送至所述炉排上。所述布料板上设有锯齿面，利于增大所述高温物料的散热面积，利于其进一步快速冷却、凝固；锥形凸起，可防止所述高温物料粘结在该凸起上。布料棍与布料板的配合使用，利于进一步碎化物料，进一步增加散热面积，利于物料的余热充分、快速释放，利于提高热能的回收率。作为优化的方案，所述筒体内、在所述布料辊的下游并于所述炉排上方设有刮料板，以使所述炉排上的物料分布均匀，利于物料的余热均匀、充分、快速释放，利于提高热能的回收率。所述刮料板适于透风，依次穿过所述布料板上的高温炉渣的热风适于通过该刮料板并进入与该刮料板相邻的所述换热器中；该换热器的用于排出换热空气的排气口经风机与所述的各鼓风嘴相连，以形成换热空气的闭路循环，避免热能逃逸至空气中。作为进一步优化的方案，所述筒体顶部的开口分布有多个，各开口上的换热器中的用于输送水的换热管依次串联，温度较低的水从邻近所述筒体的出料口的换热器的入口输入，由于在所述水的流动方向上的各换热器中的换热管温度逐级升高，从而适于使所述水被逐级加热，并达到较高的温度；换热器的水出口用于连接其他换热设备，用于生产热水、热空气或过饱和蒸汽等。作为优化的方案，各换热器顶部的用于排出换热空气的排气口分别连接有循环气管，各循环气管穿过所述筒体的侧壁并延伸至所述筒体内、各循环气管的出气口处于所述炉排的上、下层带之间且各出气口邻近所述上层带的底面并朝上设置，以在筒体内形成适于向上穿透所述上层带并作用于所述换热器的循环热气流。采用循环热气流作用于相应的换热器，避免了热空气的流失，同时补入外部冷空气加热，进一步提高了热能的回收率。所述碎料辊和布料辊为夹套式冷却辊；该碎料辊和布料辊中的夹套部串联在与所述筒体的出料口邻近的一对换热器中的换热管之间；或，所述碎料辊和布料辊的夹套部与邻近所述筒体的出料口的一个或多个换热器中的换热管的底部盘管并联，以将通过碎料辊预热的换热介质送入邻近所述筒体的出料口的一个或多个换热器，进而提高该一个或多个换热器中的水温，利于在邻近所述筒体的入料口的一个或多个换热器中生成饱和蒸气。所述碎料辊的内壁设有沿该碎料辊的轴向 分布的、用于加热所述水的螺旋式换热管，该螺旋式换热管为开口焊接在所述碎料辊内壁上的半圆管；螺旋式换热管采用半圆管制成，使换热管内的水直接与碎料辊的内壁接触，利于进一步提高热能的转换效率和热能回收率。进一步，所述的碎料辊两端中央分别设有入液、出液空心转轴；该对空心转轴分别轴承配合于一对轴承座上，且所述的碎料辊中的螺旋式换热管通过该对空心转轴串联在与所述筒体的出料口邻近的一对换热器中的换热管之间；或，所述螺旋式换热管与邻近所述筒体的出料口的一个或多个换热器中的换热管的底部盘管并联，以将通过碎料辊预热的换热介质送入邻近所述筒体的出料口的一个或多个换热器，进而提高该一个或多个换热器中的水温，利于在邻近所述筒体的入料口的一个或多个换热器中生成饱和蒸气。所述螺旋式换热管的入液、出液端分别与所述入液、出液空心转轴的内端口相连；或，所述螺旋式换热管的出液端与所述空心转轴的内端口相连，所述螺旋式换热管的入液端在该碎料棍内并延伸至邻近所述出液空心转轴，以使新进入该碎料棍内的水在该碎料棍内预热后进入所述螺旋式换热管，进行进一步加热，进而延长水的换热行程，提高换热效率。为进一步提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于包括 黄磷炉炉渣热能回收炉，用于利用黄磷炉输出的高温炉渣换热生成饱和蒸汽并存储于一汽包中，利用该汽包中的饱和蒸汽进行发电的发电系统的电源输出端与所述黄磷炉的电源输入端相连； 至少一个一级换热器，用于利用黄磷炉排出的热尾气加热水； 燃烧炉，通过燃烧从所述一级换热器排出的所述热尾气，以加热从所述汽包输出的热水以生成饱和蒸汽，然后送回所述汽包； 至少一个二级换热器，用于利用黄磷炉排出的磷蒸汽加热从所述一级换热器输出的水并生成饱和蒸汽，然后送入所述汽包； 洗涤塔，与所述二级换热器的磷蒸汽出口相连，用于洗涤所述磷蒸汽； 收磷槽，与所述的一级、二级换热器和洗涤塔的底部排放口相连。2.根据权利要求I所述的黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于所述收磷槽通过一循环水泵与所述洗涤塔的洗涤水入口相连； 饱和蒸汽经发电系统后生成的热水送回所述一级换热器和/或所述燃烧炉。3.根据权利要求I或2所述的黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于还包括用于抽入新鲜空气的空气干燥器、用于加热该空气干燥器输出的干燥空气的空气换热器、用于将该空气换热器生成的热干燥空气送入所述燃烧炉的风机； 所述燃烧炉的尾气排放口与所述空气换热器的热源气体入口相连，以加热所述干燥空气。4.根据权利要求I所述的黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于高温炉渣热能利用系统包括筒体(1)，该筒体(I)内设有轴向贯穿该筒体(I)的用于将所述高温炉渣从该筒体(I)的入料口送至出料口的炉排(2 ); 所述筒体(I)顶部的开口上设有换热器(5); 所述筒体(I)的入料口设有一对用于进料并冷却凝固所述高温炉渣的碎料辊(6)，该对碎料辊(6)下方设有相邻平行设置的布料板(18)和布料辊(4)，用于将落入该布料板(18)和布料辊(4)之间的所述高温炉渣进一步冷却凝固后粉碎成颗粒状，并将该颗粒物料送至所述炉排(2)上。5.根据权利要求4所述的黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于所述布料板(18)适于透风，布料板(18)的背面分布有多个用于向布料板(18)上的所述高温炉渣鼓风的鼓风嘴； 所述布料板(18)倾斜分布且其上端面为锯齿面；或该布料板(18)为弧度为45-90°、纵向设置的弧形板，且其用于承载所述高温炉渣热的凹面上分布有锯齿，弧形板的底部边缘邻近所述布料辊(4)的底部； 所述布料辊(4)的柱面上分布有锥形凸起，用于将该布料板上的物料粉碎并送至所述炉排(2)上。6.根据权利要求5所述的黄磷炉热能综合回收利用系统，其特征在于所述筒体(I)内、在所述布料辊(4)的下游并于所述炉排(2)上方设有刮料板(7)，以使所述炉排(2)上的物料分布均匀； 所述刮料板(7)适于透风，依次穿过所述布料板(18)上的高温炉渣的热风适于通过该刮料板(7)并进入与该刮料板(7)相邻的所述换热器(5)中；该换热器(5)的用于排出换热空气的排气口经鼓风机(17)与所述的各鼓风嘴相连。7.根据权利要求4所述的黄磷炉热能...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹岳明，邹玉杰，
申请(专利权)人：邹岳明，邹玉杰，
类型：发明
国别省市：
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