[實(shí)用新型]高溫熔融爐渣兩步法余熱回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520951726.3
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN205138233U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳興元;楊峻;郭宏新;陳軍;詹岳;汪夏
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 32207
• 代理人: 陳靜;李維朝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及磷化工、冶金及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域的余熱回收系統(tǒng)，尤其涉及 一種高溫熔融爐渣兩步法余熱回收裝置。

背景技術(shù)

磷化工、冶金及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域在生產(chǎn)過程中都產(chǎn)生高溫熔融爐渣這一副產(chǎn) 品。這些高溫熔融爐渣均具有高溫、高焓值等特點(diǎn)，屬于高品質(zhì)的余熱資源。如 高爐渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)物，其從高爐中排出的溫度在1450～1650℃，熱焓約為 1870MJ/t；從黃磷電爐排出的熔融磷爐渣約1400℃，其熱焓為1887.83kJ/kg、比 熱容為1.256kJ/(kg·℃)。因此，若能做好高溫熔融爐渣的余熱回收和綜合利用， 是相關(guān)行業(yè)節(jié)能降耗的有效舉措。

在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，高溫熔融爐渣的處理方法主要是采用水淬法，即將高 溫熔融爐渣從高溫爐的排渣口直接排放到敞口的水渣池中。但水淬法處理工藝存 在如下隱患和缺點(diǎn)：(1)水淬法需要消耗大量的水來降低其高溫；(2)高溫熔融 爐渣中的一些有害元素會污染水資源和空氣；(3)高溫熔融爐渣含有大量的高溫 熱能沒有回收而被浪費(fèi)；(4)生產(chǎn)現(xiàn)場的勞動條件惡化，且存在不安全隱患。

據(jù)報道，國內(nèi)外均在致力研究開發(fā)高溫熔融爐渣的急冷干式粒化工藝，但存 在運(yùn)行成本高，粒化渣的化學(xué)活性差，難以滿足后期綜合利用的需要，設(shè)備體積 龐大，制造和運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)，制約了其競爭力，所以，至今未見有成功進(jìn)行 工業(yè)化生產(chǎn)的報道。急冷干式粒化法主要有如下3種方法：滾筒法、風(fēng)淬法和離 心粒化法。其中，滾筒法存在處理能力不高、設(shè)備作業(yè)率低、體積龐大等缺點(diǎn)， 不適合大規(guī)模連續(xù)處理高溫熔融爐渣；風(fēng)淬法設(shè)備體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、 安裝困難，造價高，而且動力消耗大；離心粒化法為了加快急冷速度，必須加大 冷卻介質(zhì)(通常為空氣)的流量，這樣會導(dǎo)致回收熱量的品質(zhì)不高，表現(xiàn)為換熱 后氣體的平均溫度低，否則，所產(chǎn)生的渣粒因冷卻速度太慢而結(jié)晶，減少玻璃相 的含量，降低其化學(xué)活性，影響爐渣的后期綜合利用，造成了冷卻速度和熱回收 之間的矛盾。

申請?zhí)枮?01310011276.5的發(fā)明專利提供了一種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(jī)；在水渣槽的上部設(shè) 置夾套管，所述夾套管包括由一個環(huán)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；所述蒸發(fā)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(jìn)水口連通，夾套管上段的汽水進(jìn)口與蒸發(fā)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。該發(fā)明雖然采用逐級開展 高溫熔融爐渣熱量回收，但其對高溫熔融爐渣的處理為在夾套管內(nèi)進(jìn)行部分余熱 回收后，直接送入水渣槽內(nèi)進(jìn)行水淬處理，需要消耗大量的水來降低其高溫，得 到的渣粒品相不好，玻璃相含量不高，高溫熔融爐渣含有大量熱能回收利用不充 分；由于高溫熔融爐渣直接進(jìn)行水淬處理，為加強(qiáng)換熱效果，需要在夾套管內(nèi)通 入冷卻水或蒸汽進(jìn)行換熱，增加了設(shè)備的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種高溫熔融爐渣兩步法余熱 回收裝置，該裝置先利用飽和蒸汽將高溫熔融爐渣進(jìn)行噴射粒化成渣粒，再將已 被粒化的渣粒在尚未凝固時落入水中進(jìn)行水淬處理。

本實(shí)用新型所提供的高溫熔融爐渣余熱回收裝置，包括水渣池；所述粒化筒 體的下端插入所述水渣池內(nèi)，該粒化筒體下端的內(nèi)外因壓力差而形成液位差；所 述粒化筒體的上端與所述噴射粒化器的出料口連接；所述粒化筒體與一換熱器煙 道連通，該換熱器煙道中設(shè)置有蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器通過冷凝液下降管和蒸汽上 升管與一汽包連接。高溫熔融爐渣流經(jīng)噴射粒化器時，噴射粒化器內(nèi)噴出的飽和 蒸汽將爐渣粒化成渣粒，渣粒在尚未凝固時落入水渣池內(nèi)進(jìn)行水淬處理，得到玻 璃相含量很高的水渣。在爐渣粒化和水淬過程中分兩步回收余熱。

可以在粒化筒體中部一側(cè)開口并與換熱器煙道連通，也可以在粒化筒體的側(cè) 壁開設(shè)多個蒸汽排出口，再將多個蒸汽排出口匯集后與換熱器煙道連通，如，在 粒化筒體側(cè)壁開有蒸汽排出口的外圍加裝封閉的外圍筒體，再將外圍筒體與換熱 器煙道連通，氣體從蒸汽排出口排出后進(jìn)入外圍筒體，從外圍筒體進(jìn)入換熱器煙 道，開設(shè)多個蒸汽排出口可以加快氣體流出。