[實用新型]高溫熔融爐渣水淬法余熱回收裝置

有效

• 申請號: 201320015867.5
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203037088U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 郭宏新;陳興元;詹岳;陳軍
• 申請（專利權）人: 南京圣諾熱管有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜

技術領域

本實用新型涉及化工、冶金及節能環保等領域的余熱回收裝置，尤其涉及一種高溫熔融爐渣水淬法余熱回收裝置。

背景技術

磷化工、冶金及節能環保等領域在生產過程中均產生高溫熔融爐渣這一副產品。這些高溫熔融爐渣都具有高溫、高焓值等特點，屬于高品質的余熱資源。如高爐渣是高爐煉鐵的副產物，其從高爐中排出的溫度在1450~1650℃，熱焓約為1870MJ/t；黃磷爐熔融磷渣1427℃時的熱焓為1887.83kJ/kg、比熱容為1.256kJ/(kg·℃)。因此，做好高溫熔融爐渣的余熱回收和綜合利用，是相關行業節能降耗的有效途徑。

在目前工業生產中，高溫熔融爐渣的處理主要是采用水淬法。但水淬法處理工藝存在一些缺點：（1）水淬法渣處理需要大量的水降低其高溫；（2）高溫熔融爐渣中的一些元素會污染水資源；（3）水淬后會產生一些硫化物，污染環境；（4）水淬后，高溫熔融爐渣活性不夠，影響后續的綜合利用；（5）高溫熔融爐渣干燥化是水淬后的一個必經步驟；（6）高溫熔融爐渣含有大量熱能沒有再回收而被浪費。

作為替代方式，各行業常采用高溫熔融爐渣急冷干式粒化工藝，但其存在運行成本高及粒化渣質量（活性）差的缺點，制約了其競爭力。急冷干式粒化法主要有3種：滾筒法、風淬法和離心粒化法。其中，滾筒法存在著處理能力不高、設備作業率低等缺點，不適合在現場大規模連續處理高溫熔融爐渣；風淬法設備體積龐大、結構復雜，制造、安裝困難，造價相應也高。其次該法的顆粒直徑分布范圍較寬，不利于后續處理。離心粒化法為了加快急冷速度，須加大冷卻介質（通常為空氣）的流量，這樣會導致回收熱量的品質不高（表現為換熱后氣體的平均溫度低），造成了冷卻速度和熱回收效果之間的矛盾。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高溫熔融爐渣水淬法余熱回收裝置，并同時充分利用現有渣處理設備，以解決高溫熔融爐渣的熱量的有效回收問題。

本實用新型的基本技術方案是，在水渣槽上部，從上至下依次設置熔渣排管、夾套管、蒸發器翅片管束及省煤器翅片管束，其中夾套管包括夾套管上段和夾套管下段，由蒸發器管束、夾套管上段和熔渣排管的夾套串聯組成蒸發器，由省煤器翅片管束和夾套管下段串聯組成省煤器，實現逐級余熱回收，并產生一定壓力和溫度的蒸汽，使高溫爐渣經降溫后通過出渣機出渣。

具體來說，本實用新型所述高溫熔融爐渣水淬法余熱回收裝置，包括熔渣排管、水渣槽、水渣槽給水泵及出渣機；在水渣槽的上部設置夾套管，所述夾套管包括由一個環形板隔開的夾套管上段和夾套管下段，夾套管上段與熔渣排管連通，夾套管下段的下部插入水渣槽中，所述熔渣排管、夾套管上段及夾套管下段形成熔渣通道，同時在水渣槽內，所述夾套管下段的內外形成水液位差；所述夾套管下段的上部設置鄰近于熔渣通道的水平段，在該水平段內設置蒸發器翅片管束，同時該水平段末端開設熔渣水淬蒸汽排出口，使該水平段形成熔渣水淬蒸汽排出通道；所述蒸發器翅片管束通過冷凝液下降管和蒸汽上升管與一汽包連通；所述夾套管為水夾套管，其中，夾套管下段的出水口與汽包的進水口連通，夾套管上段的汽水進口與蒸發器翅片管束的出口連通，夾套管上段的汽水出口與汽包連通。

為了進一步實現逐級回收熔渣余熱，在夾套管下段的水平段內，沿熔渣水淬蒸汽排出流向，在蒸發器翅片管束的下游設置省煤器翅片管束，所述省煤器翅片管束的進水口與汽包的給水泵連通，省煤器翅片管束的出水口與夾套管下段的進水口連通。

同時，為了進一步提高熱回收率，所述熔渣排管為水夾套管，在其下端所開設汽水混合物進口與夾套管上段的汽水出口連通，在其上端開設的汽水出口與汽包連通。

為了方便設備安裝，所述熔渣排管外壁面與夾套管的外壁面連接，并敷設有保溫層。

所述省煤器翅片管束可采用翅片管或光管作為傳熱元件且可為多級組合式，優選翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為5毫米至25毫米，傳熱元件可垂直布置，也可水平布置或傾斜布置。

所述蒸發器翅片管束同樣可采用翅片管或光管作為傳熱元件且為多級組合式；優選翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為5毫米至25毫米，可垂直布置，也可傾斜布置。

所述水渣槽給水泵及汽包給水泵均可采用變頻調速，自動控制水渣槽及汽包的液位。

所述出渣機采用螺旋傳送方式出渣，采用螺旋輸送機。