[實用新型]高溫物料熱能回收系統

有效

• 申請號: 201220303519.3
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN202770227U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 鄒岳明;鄒玉杰
• 申請（專利權）人: 鄒岳明;鄒玉杰
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;C04B18/14
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔣全強

技術領域

本實用新型涉及高溫物料余熱回收利用的技術領域，具體是一種高溫物料熱能回收系統及其工作方法。

背景技術

黃磷生產是高耗能行業，每生產1噸黃磷至少要消耗1.4萬千瓦時電和1.6噸碳，中國現有的年產能為80萬噸。黃磷生產過程中將產生大量高溫爐渣。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業，也存在大量高溫爐渣。

因此，如何回收利用高溫爐渣的熱能，以降低黃磷等資源生產和冶金行業等的耗能，以相應大幅降低溫室氣體排放，是我國急需解決的問題。

此外，黃磷礦渣是黃磷生產過程中排出的廢渣。其主要組成為CasiO₃。磷渣是由磷灰石、石英、焦碳在電弧爐中,以1600℃左右的高溫熔煉,發生反應而排出的廢渣；磷渣在空氣中逐漸冷卻結晶呈體積較大的塊狀物，該塊狀物整體硬度接近花崗巖，不利于回收利用。

如何提供一種既能較充分地利用磷渣等高溫物料在冷卻過程中的熱能，又能防止高溫物料在冷卻時結塊，并生成顆粒料，以便于作為建筑等領域用的顆粒料，是本領域要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、高溫物料余熱回收率較高且能防止高溫物料在冷卻時結塊的高溫物料熱能回收系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的高溫物料熱能回收系統包括：筒體，該筒體內設有軸向貫穿該筒體的用于將所述高溫物料從該筒體的入料口送至出料口的爐排；所述筒體頂部的開口上設有換熱器；所述筒體的入料口設有一對用于進料并冷卻凝固所述高溫物料的碎料輥，該對碎料輥下方設有相鄰平行設置的布料板和布料輥，用于將落入該布料板和布料輥之間的所述高溫物料進一步冷卻凝固后粉碎成顆粒狀，并將該顆粒物料送至所述爐排上。其中，換熱器用于高溫物料余熱回收；所述的碎料輥、布料板和布料輥構成一冷卻碎料裝置，用于冷卻凝固高溫物料并生成顆粒料，防止物料在冷卻時結塊，同時生成顆粒料后物料的散熱面積大幅增加，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

所述布料板適于透風，布料板的背面分布有多個用于向布料板上的所述高溫物料鼓風的鼓風嘴。

所述布料板傾斜分布且其上端面為鋸齒面；或該布料板為弧度為45-90°、縱向設置的弧形板，且其用于承載所述高溫物料熱的凹面上分布有鋸齒，弧形板的底部邊緣鄰近所述布料輥的底部；所述布料輥的柱面上分布有錐形凸起，用于將該布料板上的物料粉碎并送至所述爐排上。

所述布料板上設有鋸齒面，利于增大所述高溫物料的散熱面積，利于其進一步快速冷卻、凝固；錐形凸起，可防止所述高溫物料粘結在該凸起上。布料輥與布料板的配合使用，利于進一步碎化物料，進一步增加散熱面積，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

作為優化的方案，所述筒體內、在所述布料輥的下游并于所述爐排上方設有刮料板，以使所述爐排上的物料分布均勻，利于物料的余熱均勻、充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。所述刮料板適于透風，依次穿過所述布料板上的高溫物料的熱風適于通過該刮料板并進入與該刮料板相鄰的所述換熱器中；該換熱器的用于排出換熱空氣的排氣口經風機與所述的各鼓風嘴相連，以形成換熱空氣的閉路循環，避免熱能逃逸至空氣中。

作為進一步優化的方案，所述筒體頂部的開口分布有多個，各開口上的換熱器中的用于輸送換熱介質的換熱管依次串聯，低溫態的換熱介質從鄰近所述筒體的出料口的換熱器的換熱介質入口輸入，由于在所述換熱介質的流動方向上的各換熱器中的換熱管溫度逐級升高，從而適于使所述換熱介質被逐級加熱，并達到較高的溫度；換熱器的換熱介質出口用于連接其他換熱設備，用于生產熱水、熱空氣或過熱蒸汽等。

作為優化的方案，各換熱器頂部的用于排出換熱空氣的排氣口分別連接有循環氣管，各循環氣管穿過所述筒體的側壁并延伸至所述筒體內、各循環氣管的出氣口處于所述爐排的上、下層帶之間且各出氣口鄰近所述上層帶的底面并朝上設置，以在筒體內形成適于向上穿透所述上層帶并作用于所述換熱器的循環熱氣流。采用循環熱氣流作用于相應的換熱器，避免了熱空氣的流失，同時補入外部冷空氣加熱，進一步提高了熱能的回收率。

所述碎料輥和布料輥為夾套式冷卻輥；該碎料輥和布料輥中的夾套部串聯在與所述筒體的出料口鄰近的一對換熱器中的換熱管之間；或，所述碎料輥和布料輥的夾套部與鄰近所述筒體的出料口的一個或多個換熱器中的換熱管的底部盤管并聯，以將通過碎料輥預熱的換熱介質送入鄰近所述筒體的出料口的一個或多個換熱器，進而提高該一個或多個換熱器中的水溫，利于在鄰近所述筒體的入料口的一個或多個換熱器中生成飽和蒸氣。