[實(shí)用新型]一種高溫爐渣風(fēng)淬粒化流化床鍋爐余熱回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720250574.3
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN206570358U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣受寶;沈育敏
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南思為能源環(huán)保工程有限公司
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;F22B1/04
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高溫爐渣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種高溫爐渣風(fēng)淬粒化流化床鍋爐余熱回收裝置。

背景技術(shù)

黑色及有色冶金過程中產(chǎn)生大量的高溫爐渣，溫度大約在1000～1600℃，每噸廢渣帶走的熱量相當(dāng)于60kg標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱量；由于熱量回收困難，企業(yè)通常只考慮爐渣的后續(xù)利用。目前，我國液態(tài)高溫爐渣主要采用水淬法急冷處理，水淬法耗水嚴(yán)重。處理1噸爐渣耗水1噸，產(chǎn)生800m³水蒸汽，其中，H₂S含量19mg/m³，SO₂含量4.3mg/m³；蒸汽直接排入大氣無法進(jìn)行熱量回收，酸性氣體造成大氣的污染，沖渣水余熱僅有部分通過冬季采暖或浴室供熱水利用，利用率不足10％。

爐渣余熱是冶金企業(yè)中唯一沒有被利用的二次能源，節(jié)約型社會(huì)對節(jié)能降耗的要求越來越高，高效，高品質(zhì)地回收冶金爐渣余熱將成為冶金企業(yè)環(huán)境保護(hù)及節(jié)能降耗的重要途徑。在保證成品渣粒經(jīng)濟(jì)效益的前提下，回收利用干式粒化后的高溫渣粒余熱，將成為整個(gè)熔融爐渣余熱回收工程的核心技術(shù)之一。為了回收利用高溫爐渣中的余熱，并避免水資源的浪費(fèi)，80年代以來人們開始研究爐渣的各種干式處理工藝，根據(jù)粒化方法的不同，干式工藝可分為風(fēng)淬粒化法、轉(zhuǎn)鼓粒化法和離心粒化法。

新日鐵、NKK、川崎制鐵等6家公司，從1982年開始在新日鐵名古3號高爐上進(jìn)行為期6年的風(fēng)淬法高爐渣干式粒化試驗(yàn)；高爐熔渣流入風(fēng)洞內(nèi)的粒化區(qū)域被高壓高速氣流吹散、微粒化，大部分渣粒與安裝在風(fēng)洞內(nèi)的分散版和內(nèi)壁碰撞，溫度降到1050℃而落下，在落下過程中，渣粒被從風(fēng)洞下部吹入的冷卻空氣冷卻到800℃，再從風(fēng)洞下部排出。排出的粒化渣進(jìn)入熱篩篩出大顆粒爐渣后，儲存在高溫漏斗內(nèi)，然后在換熱器內(nèi)進(jìn)行二次熱交換，粒化渣進(jìn)一步冷卻到150℃左右排出；風(fēng)洞內(nèi)的冷卻速度可以保證成品渣的品質(zhì)，在風(fēng)洞和二次換熱器中，冷卻空氣與爐渣換熱獲得的余熱可以作為蒸汽或發(fā)電利用，但由于風(fēng)洞和二次換熱器之間有熱篩風(fēng)機(jī)和機(jī)械輸送系統(tǒng)，加上風(fēng)洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分散板均采用水冷方式，熱損失大，平均熱回收率僅48％，且設(shè)備多，占地大，成本太高，最終沒能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種高溫爐渣風(fēng)淬粒化流化床鍋爐余熱回收裝置，以解決熱回收率不高、成品渣品質(zhì)低以及熱回收過程產(chǎn)生廢氣污染環(huán)境的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高溫爐渣風(fēng)淬粒化流化床鍋爐余熱回收裝置，包括爐膛1、除塵器11及尾部煙道12；所述尾部煙道12通過除塵器11與所述爐膛1上部設(shè)置的出風(fēng)口連通；所述尾部煙道12設(shè)有省煤器13；

所述爐膛1上部和底部分別設(shè)有過熱器7，且所述爐膛1上部及側(cè)壁設(shè)有水冷壁6；所述爐膛1側(cè)壁設(shè)有進(jìn)渣管2和出渣管3，且所述進(jìn)渣管2靠近爐膛1位置與粒化風(fēng)機(jī)9出風(fēng)口相連；所述爐膛1下部與冷卻風(fēng)機(jī)10出風(fēng)口相連；

所述爐膛1底部設(shè)有布風(fēng)板4，所述布風(fēng)板3下表面與冷卻風(fēng)機(jī)10相連；所述布風(fēng)板3上表面與水平面的夾角為5～10°，向出渣管3方向傾斜；所述布風(fēng)板3上表面設(shè)置有埋管5以及向出渣管3方向傾斜的通風(fēng)孔16，所述通風(fēng)孔的中心軸與垂直線夾角為15-35°；所述通風(fēng)孔靠向出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(α)小于遠(yuǎn)離出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(β)；

所述過熱器7、埋管5、水冷壁6及省煤器13均與汽包8相連。

優(yōu)選的，所述出渣管3及除塵器11的出口下方設(shè)有冷渣槽15。

優(yōu)選的，所述省煤器13為兩級省煤器。

優(yōu)選的，所述除塵器11為旋風(fēng)除塵器。

優(yōu)選的，所述水冷壁6為膜式水冷壁。

優(yōu)選的，所述水冷壁6表面積為所述爐膛1內(nèi)部面積的1.5～3.5倍。

優(yōu)選的，所述尾部煙道12出風(fēng)口與引風(fēng)機(jī)14進(jìn)風(fēng)口相連，所述引風(fēng)機(jī)14出風(fēng)口與所述粒化風(fēng)機(jī)9、冷卻風(fēng)機(jī)10相連。

優(yōu)選的，所述通風(fēng)孔16的上口寬度小于下口寬度。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過設(shè)置埋管、水冷壁、過熱器等換熱面回收爐渣熱量，尾部煙道內(nèi)布置有省煤器，吸收熱風(fēng)的余熱，通過多級換熱可以充分吸收爐渣的余熱，熱回收效率高達(dá)80％以上。

本實(shí)用新型通過粒化風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速高壓氣流使熔融狀態(tài)的爐渣迅速粒化，再通過冷卻風(fēng)機(jī)的冷卻氣流使粒化的爐渣進(jìn)一步卻冷固化，避免了爐渣二次結(jié)塊；采用風(fēng)淬渣急冷的方式，成品渣中粒徑小于5mm的爐渣占95％，爐渣整體玻璃化率為95％以上，成品渣品質(zhì)不受影響。