高爐爐渣的干式顯熱回收處理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高爐爐渣回收領(lǐng)域，特別涉及高爐爐渣的干式顯熱回收處理系統(tǒng)及方法。包括爐渣處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組；1400-1500℃的液態(tài)高溫爐渣進入爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050℃的固態(tài)爐渣，再罐裝送入熱交換系統(tǒng)中的爐渣熱交換室冷卻至200℃以下的爐渣通過排渣裝置排出爐渣熱交換室，產(chǎn)生的850-950℃的高溫煙氣經(jīng)過煙氣除塵裝置后通過循環(huán)風機引入余熱鍋爐系統(tǒng)中熱交換后產(chǎn)生350-450℃的過熱蒸汽供汽輪發(fā)電機組發(fā)電熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣被重新引回到熱交換系統(tǒng)循環(huán)利用。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單易于操作控制維護量小投資少占地面積小易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)效益巨大。
【專利說明】高爐爐渣的干式顯熱回收處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高爐爐渣回收領(lǐng)域，特別涉及高爐爐渣的干式顯熱回收處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外對高爐爐渣最常用的處理方法包括兩種，一種為水潑法或叫水淬法，另一種叫熱裝法。
[0003]采用水潑法顧名思義就是直接用水對高溫的高爐爐渣進行降溫，之后再進行后處理，在此過程中需用大量的水、電，同時高爐爐渣和水在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的有害氣體會污染環(huán)境。而采用熱裝法就是直接將高溫的高爐爐渣罐裝，這需用大量的渣罐運送液態(tài)熱渣，還易粘罐，需占用大量場地處置。
[0004]而且以上兩種方法，其共同的特點是:高溫爐渣的顯熱無法回收，并完全浪費掉；占地面積大；污染嚴重，不符合當前節(jié)能減排的國策。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)及方法，能夠?qū)⒏郀t爐渣中的顯熱大部分回收并能有效再利用產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。同時，處理系統(tǒng)占地面積小，無污染，完全符合目前國家提倡的節(jié)能減排政策。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，包括:爐渣處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組；
[0007]所述爐渣處理系統(tǒng)中設(shè)有干式固化轉(zhuǎn)換裝置；
[0008]所述熱交換系統(tǒng)中設(shè)有爐渣熱交換室、循環(huán)風機、排渣裝置、煙氣除塵裝置、余熱鍋爐系統(tǒng)；
[0009]1400-1500°C的液態(tài)高溫爐渣進入所述爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣；
[0010]通過傳輸裝置將所述固態(tài)爐渣送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室，所述循環(huán)風機設(shè)在所述爐渣熱交換室的底部并將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室中，所述固態(tài)爐渣與所述爐渣熱交換室中的低溫氣體進行熱交換降溫至200°c以下經(jīng)過所述排渣裝置排出所述熱交換系統(tǒng)；同時還產(chǎn)生850-950°C的高溫煙氣；所述高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置所并通過述循環(huán)風機引入所述余熱鍋爐系統(tǒng)中，經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽；
[0011]通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)過所述循環(huán)風機重回到所述熱交換系統(tǒng)中被循環(huán)利用。
[0012]本發(fā)明提供了一種全新的系統(tǒng)，把液態(tài)高爐爐渣進行控制性冷卻后固化，使其形態(tài)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，并最大限度保住熱能，再充分回收渣中的顯熱，使其轉(zhuǎn)換為蒸汽能或電能，以實現(xiàn)高爐渣干式固態(tài)片狀化處理和顯熱回收。工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作控制，維護量小，投資少，占地面積小，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)能效益及經(jīng)濟效益十分巨大。
[0013]優(yōu)選地，所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板；
[0014]所述液態(tài)高溫爐渣進入所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置后，先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池，將溫度控制在1350-1400°C ;之后爐渣流至所述移動冷卻板上，將所述爐渣間接冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣。
[0015]優(yōu)選地，所述爐渣熱交換室的外部還設(shè)有橫移牽引裝置、提升井架，吊車；
[0016]所述爐渣熱交換室為柱狀空腔，其頂部設(shè)有渣灌布料器，所述循環(huán)風機和所述排渣裝置均設(shè)在所述爐渣熱交換室的底部并分設(shè)兩側(cè)；
[0017]所述爐渣熱交換室的側(cè)壁上設(shè)有一個連通管路，所述煙氣除塵裝置和所述余熱鍋爐系統(tǒng)均設(shè)在所述連通管路內(nèi)；
[0018]所述連通管路的末端設(shè)有一個連通管路和所述循環(huán)風機連通，靠近所述連通管路的一端的側(cè)面上設(shè)有一個用于和所述汽輪發(fā)電機組連通供送過熱蒸汽的氣路管道。
[0019]優(yōu)選地，所述排渣裝置包括排渣破碎裝置和排渣皮帶機。
[0020]本發(fā)明還提供了利用上述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)進行高爐爐渣干式顯熱回收的方法，包括以下步驟:
[0021](I)將1400-1500°C的液態(tài)高溫爐渣送入所述爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣；
[0022](2)將所述固態(tài)爐渣罐裝送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室，所述循環(huán)風機將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室，固態(tài)爐渣和所述低溫空氣進行熱交換，冷卻至2000C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室，產(chǎn)生的850-950°C的高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置后，通過所述循環(huán)風機引入所述余熱鍋爐系統(tǒng)中；所述高溫煙氣在所述余熱鍋爐系統(tǒng)中經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽；
[0023](3)通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用。
[0024]本發(fā)明提供的回收方法，具有工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作控制，維護量小，投資少，占地面積小，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)能效益及經(jīng)濟效益十分巨大。
[0025]優(yōu)選地，步驟⑴中，所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板；
[0026]具體包括，高溫爐渣先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池中，并將溫度控制在1350-1400°C ;之后流至所述移動冷卻板上；
[0027]將所述移動冷卻板從頭部至尾部分三段區(qū)域，控制噴水量向所述移動冷卻板的底部噴水對高爐爐渣進行間接冷卻:
[0028]第一段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1100°C，內(nèi)部溫度降到1250°C，爐渣表面形成厚度8-10mm的固態(tài)硬殼，內(nèi)部為液態(tài)狀；
[0029]第二段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1050°C，內(nèi)部溫度降到1150°C，表面形成厚度為18-20mm的固態(tài)外殼，內(nèi)部為半液態(tài)狀；
[0030] 第三段噴水量為20kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1000°C，內(nèi)部溫度降到1050°C，爐渣形成厚度為48-50mm的固態(tài)狀。
[0031]優(yōu)選地，所述固態(tài)冷卻劑是爐渣粉、石灰石粉、粉狀建筑廢料的組合物；
[0032]加入所述固態(tài)冷卻劑時，由高位料倉直接加入所述儲渣池中，利用渣流的流動力進行攪拌混合。
[0033]優(yōu)選地，步驟⑵中，所述固態(tài)爐渣冷卻至200°C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室的過程中，包括:
[0034]將冷卻后的爐渣被排出系統(tǒng)時先經(jīng)過所述排渣破碎裝置破碎成粒度為40_45mm的塊狀后，再經(jīng)過所述排渣皮帶機運出；
[0035]運出之后對爐渣進行二次破碎成粒度小于5_的塊狀，再經(jīng)過磁選后回收部分渣鐵，并將根據(jù)需求磨粉后包裝。
[0036]優(yōu)選地，步驟(3)中，低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用的步驟中，還包括:
[0037]所述低溫煙氣從所述余熱鍋爐系統(tǒng)出來之后，需要進行二次除塵，之后，再經(jīng)所述循環(huán)風機加壓后引入所述爐渣熱交換室；
[0038]優(yōu)選地，對進入所述余熱鍋爐系統(tǒng)的高溫煙氣進行的除塵為一次除塵，所述一次除塵為重力沉降除塵；所述二次除塵為旋風除塵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明實施例提供的熱交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實施例提供的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明實施例提供的爐渣處理系統(tǒng)工藝示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明實施例提供的熱交換器系統(tǒng)工藝示意圖；
[0043]圖5為本發(fā)明實施例提供的排渣處理工藝示意圖。
[0044]1-渣罐平車、2-爐渣罐、3-橫移牽引裝置、4-吊車、5-渣灌布料器、6-爐渣熱交換室、7-煙氣除塵裝置、8-余熱鍋爐系統(tǒng)、9-循環(huán)風機、10-排渣破碎裝置、11-排渣皮帶機、12-過熱蒸汽。
【具體實施方式】
[0045]下面通過具體的實施例子對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0046]高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括:爐渣處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組；
[0047]所述爐渣處理系統(tǒng)中設(shè)有干式固化轉(zhuǎn)換裝置；優(yōu)選地，所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板；
[0048]1400-1500°C的所述液態(tài)高溫爐渣進入所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置后，先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池，將溫度控制在1350-1400°C ;之后爐渣流至所述移動冷卻板上，將所述爐渣間接冷卻為950-1050 V的固態(tài)爐渣。
[0049]所述熱交換系統(tǒng)中設(shè)有爐渣熱交換室6、循環(huán)風機9、排渣裝置、煙氣除塵裝置7、余熱鍋爐系統(tǒng)8 ；
[0050]為了便于給所述爐渣熱交換室6中加料，優(yōu)選地，所述爐渣熱交換室6的外部還設(shè)有橫移牽引裝置3、提升井架，吊車4 ；
[0051]灌裝后的固態(tài)爐渣被灌裝平車運送至爐渣熱交換室6附近后，并通過提升井架上設(shè)置的吊車4將灌裝的固態(tài)爐渣吊運至爐渣熱交換室6的頂部。
[0052]所述爐渣熱交換室6為柱狀空腔，其頂部設(shè)有渣灌布料器5，所述循環(huán)風機9和所述排渣裝置均設(shè)在所述爐渣熱交換室6的底部并分設(shè)兩側(cè)；
[0053]運送至爐渣熱交換室6頂部的灌裝爐渣通過橫移牽引裝置3將灌裝爐渣提升并橫移至熱交換器高位的渣罐布料器5處，由渣罐布料器5進行布料裝入爐渣熱交換室6，設(shè)在爐洛熱交換室6底部的循環(huán)風機9將低溫空氣鼓入爐洛熱交換室6內(nèi)，固態(tài)爐洛和低溫空氣進行熱交換，冷卻后的爐渣溫度為200°C以下，通過設(shè)在爐渣熱交換室6底部的排渣裝置排出爐渣熱交換室6，同時產(chǎn)生了 850-950°C的高溫煙氣。
[0054]所述爐渣熱交換室6的側(cè)壁上設(shè)有一個連通管路，所述煙氣除塵裝置7和所述余熱鍋爐系統(tǒng)8均設(shè)在所述連通管路內(nèi)；
[0055]所述連通管路的末端設(shè)有一個連通管路和所述循環(huán)風機9連通，靠近所述連通管路的一端的側(cè)面上設(shè)有一個用于和所述汽輪發(fā)電機組連通供送過熱蒸汽12的氣路管道。
[0056]高溫煙氣通過所述循環(huán)風機9的牽引先經(jīng)過除塵裝抓進行除塵，之后進入余熱鍋爐系統(tǒng)8，在預熱鍋爐系統(tǒng)中進行熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽12，通過氣路管道送入汽輪發(fā)電機組供其發(fā)電。熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣從余熱鍋爐系統(tǒng)8流出，并由循環(huán)風機9牽引通過二次除塵之后進入爐渣熱交換室6循環(huán)使用，提高廢熱的再利用效率。
[0057]為了防止冷卻后的爐渣過大，并方便排出，優(yōu)選地，所述排渣裝置包括排渣破碎裝置10和排渣皮帶機11。
[0058]所述液態(tài)高溫爐渣進入所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置后，先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池，將溫度控制在1350-1400°C ;之后爐渣流至所述移動冷卻板上，將所述爐渣間接冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣。
[0059]所述固態(tài)爐渣被送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室6，所述循環(huán)風機9設(shè)在所述爐渣熱交換室6的底部并將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室6中，所述固態(tài)爐渣與所述爐渣熱交換室6中的低溫氣體進行熱交換降溫至200°C以下經(jīng)過所述排渣裝置排出所述熱交換系統(tǒng)；同時還產(chǎn)生850-950°C的高溫煙氣；所述高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置所并通過述循環(huán)風機9弓丨入所述余熱鍋爐系統(tǒng)8中，經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽12 ；
[0060]通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽12輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)過所述循環(huán)風機9重回到所述熱交換系統(tǒng)中被循環(huán)利用。
[0061]其中的余熱鍋爐系統(tǒng)8和汽輪發(fā)電機組目前已經(jīng)是發(fā)展很成熟的系統(tǒng)，以下只進行簡要概述。
[0062]余熱鍋爐系統(tǒng)8主要包括:煙氣處理系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器及換熱管束等。
[0063]煙氣處理系統(tǒng)主要負責將煙氣中的粉塵用除塵器除去，集中收集以做它用。水處理系統(tǒng)主要負責余熱鍋爐中循環(huán)產(chǎn)生的水蒸汽的軟化處理，水蒸汽進入軟水箱，經(jīng)過除氧器、水泵、換熱管束和過熱器后，形成約350 - 450°C的過熱蒸汽12，進入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。
[0064]汽輪發(fā)電機組主要包括發(fā)電機組及附屬設(shè)備。在接收到過熱蒸汽12后，汽輪發(fā)電機組發(fā)電，將電外送用戶使用。同時過熱蒸汽12經(jīng)發(fā)電后成為溫度較低的乏汽(< 2000C )。乏汽或經(jīng)冷凝器和凝結(jié)水泵返回軟水箱，或直接返回換熱管束，參與循環(huán)。
[0065]本發(fā)明提供了一種全新的系統(tǒng)，把液態(tài)高爐爐渣進行控制性冷卻后固化，使其形態(tài)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，并最大限度保住熱能，再充分回收渣中的顯熱，使其轉(zhuǎn)換為蒸汽能或電能，以實現(xiàn)高爐渣干式固態(tài)片狀化處理和顯熱回收。工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作控制，維護量小，投資少，占地面積小，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)能效益及經(jīng)濟效益十分巨大。
[0066]如圖3-圖5所示，本發(fā)明還提供了利用上述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)進行高爐爐渣干式顯熱回收的方法，包括以下步驟:
[0067](I)將1400-1500°C的液態(tài)高溫爐渣送入所述爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣；
[0068]優(yōu)選地，步驟⑴中，所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板；
[0069]具體包括，高溫爐渣先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池中，并將溫度控制在1350-1400°C ;之后流至所述移動冷卻板上；
[0070]將所述移動冷卻板從頭部至尾部分三段區(qū)域，控制噴水量向所述移動冷卻板的底部噴水對高爐爐渣進行間接冷卻:
[0071]第一段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1100°C，內(nèi)部溫度降到1250°C，爐渣表面形成厚度8-10m m的固態(tài)硬殼，內(nèi)部為液態(tài)狀；
[0072]第二段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1050°C，內(nèi)部溫度降到1150°C，表面形成厚度為18-20mm的固態(tài)外殼，內(nèi)部為半液態(tài)狀；
[0073]第三段噴水量為20kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1000°C，內(nèi)部溫度降到1050°C，爐渣形成厚度為48-50mm的固態(tài)狀。
[0074]經(jīng)爐渣處理器冷卻處理后的高爐爐渣，其形狀為固態(tài)片狀，規(guī)格大小為(長X寬 X 厚)180\350父50臟，溫度為 950-10501:。
[0075]爐渣處理器處理能力為80-120噸渣/小時。
[0076]爐渣冷卻溫度按950-1050°C控制時，主要物耗:冷卻水消耗量10kg/噸渣，固態(tài)冷卻劑加入量50kg/噸渣。
[0077]優(yōu)選地，所述固態(tài)冷卻劑是爐渣粉、石灰石粉、粉狀建筑廢料類的組合物；
[0078]加入所述固態(tài)冷卻劑時，由高位料倉直接加入所述儲渣池中，利用渣流的流動力進行攪拌混合。
[0079](2)將所述固態(tài)爐渣罐裝送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室6，所述循環(huán)風機9將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室6，固態(tài)爐渣和所述低溫空氣進行熱交換，冷卻至200°C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室6，產(chǎn)生的850-950°C的高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置7后，通過所述循環(huán)風機9引入所述余熱鍋爐系統(tǒng)8中；所述高溫煙氣在所述余熱鍋爐系統(tǒng)8中經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽12 ；
[0080]優(yōu)選地，步驟⑵中，所述固態(tài)爐渣冷卻至200°C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室6的過程中，包括:
[0081]將冷卻后的爐渣被排出系統(tǒng)時先經(jīng)過所述排渣破碎裝置10破碎成粒度為40-45mm的塊狀后，再經(jīng)過所述排渣皮帶機11運出；
[0082]運出之后對爐渣進行二次破碎成粒度小于5_的塊狀，再經(jīng)過磁選后回收部分渣鐵，并將根據(jù)需求磨粉后包裝。經(jīng)處理后的高爐渣更適合水泥系統(tǒng)的摻混材料，提高廢渣的綜合利用。
[0083](3)通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽12輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機9重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用。
[0084]優(yōu)選地，步驟(3)中，低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機9重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用的步驟中，還包括:
[0085]所述低溫煙氣從所述余熱鍋爐系統(tǒng)8出來之后，需要進行二次除塵，之后，再經(jīng)所述循環(huán)風機9加壓后引入所述爐渣熱交換室6 ；
[0086]優(yōu)選地，對進入所述余熱鍋爐系統(tǒng)8的高溫煙氣進行的除塵為一次除塵，所述一次除塵為重力沉降除塵；所述二次除塵為旋風除塵。
[0087]一次除塵為重力沉降型除塵，主要利用循環(huán)氣體內(nèi)含渣粉自身重力除塵。設(shè)置于冷卻室與鍋爐之間。二次除塵為旋風除塵，二次除塵主要有單體旋風器、旋風子固定板、導氣管固定板、外殼、下部灰斗及附屬設(shè)備組成。
[0088]高溫煙氣進行入余熱鍋爐系統(tǒng)8后，在鍋爐內(nèi)經(jīng)熱交換后，產(chǎn)生蒸汽，蒸汽產(chǎn)量:
0.4噸/噸渣。低溫爐渣經(jīng)初步破碎后卸至皮帶輸送機上，外排處理。
[0089]除塵器分離出的渣粉，由專門的輸送設(shè)備將其收集在貯槽內(nèi)，外排處理。
[0090]本發(fā)明提供的回收方法，具有工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作控制，維護量小，投資少，占地面積小，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)能效益及經(jīng)濟效益十分巨大。
[0091]下面，使用具體例子進一步詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。
[0092]實施例1:
[0093]以480立方米高爐為例:
[0094]高爐渣的初始溫度1480°C，產(chǎn)渣量864噸/日，高爐渣進入爐渣處理器，第一步流入爐渣儲渣池，在爐渣儲渣池中，根據(jù)高爐渣溫度情況，按固態(tài)冷卻劑加入量50kg/噸渣標準(高爐渣的初始溫度1480°C降至1400°C的標準用量)，進行適時調(diào)整加入量和加入時間，加入固態(tài)冷卻劑后爐渣的溫度調(diào)整為1380-1420°C，固態(tài)冷卻劑加入總量為43.2噸。
[0095]第二步爐渣流至移動冷卻板上，高溫爐渣在移動冷卻板上從頭部至尾部分三段區(qū)域控制噴水量進行冷卻。
[0096]第一段噴水量40kg水/噸渣，高溫爐渣經(jīng)第一段噴水冷卻處理后，爐渣表面溫度降到1100°C，內(nèi)部溫度降到1250°c，爐渣表面形成厚度約1mm的固態(tài)硬殼，內(nèi)部為液態(tài)狀。
[0097]第二段噴水量40kg水/噸渣，高溫爐渣經(jīng)第二段噴水冷卻處理后，爐渣表面溫度降到1050°C，內(nèi)部溫度降到1150°C，爐渣已形成厚度約20mm的固態(tài)外部，內(nèi)部為半液態(tài)狀。
[0098]第三段噴水量占20kg水/噸渣，高溫爐渣經(jīng)第三段噴水冷卻處理后，爐渣表面溫度降到1000°C，內(nèi)部溫度降到1050°C，爐渣已形成厚度約50mm的固態(tài)狀，內(nèi)部有極小的分散狀液態(tài)物。
[0099]經(jīng)噴水冷卻后，由液態(tài)高溫爐渣變?yōu)楣虘B(tài)片狀的高溫爐渣，溫度約950_1050°C。將爐渣裝入密封渣罐內(nèi)，送往爐渣熱交換器。其總耗水量為10kg/噸渣。
[0100] 裝滿爐渣的爐渣罐2由電機車牽引渣罐平車I至提升井架下，通過自動對位裝置對準提升位置，提升機將爐渣罐2提升并橫移至熱交換器高位渣罐布料器5處，由渣罐布料器5進行布料裝入爐渣熱交換室6，由循環(huán)風機9通過爐渣熱交換室6底部的供氣裝置鼓入爐渣熱交換室6與高溫固態(tài)爐渣進行換熱。入室爐渣溫度穩(wěn)定在950-1050°C時，經(jīng)熱交換后的高溫煙氣溫度約為900°C。高溫煙氣經(jīng)一次除塵器除塵后進入余熱鍋爐換熱，溫度降至150°C。高溫煙氣經(jīng)鍋爐熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣，再經(jīng)二次除塵和循環(huán)風機9加壓進入爐渣熱交換室6循環(huán)使用。
[0101]固態(tài)片狀爐渣溫度為950-1050°C，經(jīng)爐渣熱交換后，產(chǎn)生高溫煙氣產(chǎn)量約108萬立方米高溫煙氣/日(1250立方米/噸渣)，高溫煙氣溫度為90(TC。經(jīng)換熱后產(chǎn)生蒸汽產(chǎn)量為345.6噸/日(0.4噸/噸渣)，發(fā)電量為96768千瓦.小時/24小時，折合人民幣29030.4元(0.3元/千瓦.小時)，全年發(fā)電收益1016萬(按350天計)。
[0102]將經(jīng)過熱交換器冷卻后的爐渣溫度< 200°C，在爐渣熱交換室6下方經(jīng)初步破碎后形成40mm左右的塊狀，由排渣皮帶輸運到破碎處，對爐渣進行二次破碎，粒度< 5mm，通過磁選后可回收渣鐵3噸，3.5kg/t渣，折合人民幣0.6萬元，全年渣鐵收益210萬元。
[0103]根據(jù)客戶要求標準對高爐爐渣磨粉后外賣，全年爐渣總產(chǎn)量為30萬噸(按25元/噸計)，爐渣外賣收益折合人民幣750萬元。
[0104]以上三項合計收益1976萬元人民幣。經(jīng)濟效益可觀。
[0105]實施例2:
[0106]以480立方高爐為例:
[0107]高爐渣的初始溫度1480°C，產(chǎn)渣量864噸/日，需加入固態(tài)冷卻劑43.2噸，加入固態(tài)冷卻劑后爐渣的溫度調(diào)整為1380-1420°C，爐渣進入到冷卻器中，從頭部到尾部分區(qū)域控制噴水量進行冷卻，最終目標控制出渣溫度在950-1050°C，總耗水量為10kg/噸渣。經(jīng)爐渣熱交換后，產(chǎn)生高溫煙氣產(chǎn)量約108萬立方米高溫煙氣/日(1250立方米/噸渣)，高溫煙氣溫度為900°C。經(jīng)換熱后產(chǎn)生蒸汽產(chǎn)量為345.6噸/日(0.4噸/噸渣)，發(fā)電量為96768 度 / 日。
[0108]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，其特征在于，包括:爐渣處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組； 所述爐渣處理系統(tǒng)中設(shè)有干式固化轉(zhuǎn)換裝置； 所述熱交換系統(tǒng)中設(shè)有爐渣熱交換室、循環(huán)風機、排渣裝置、煙氣除塵裝置、余熱鍋爐系統(tǒng)； 1400-1500°C的液態(tài)高溫爐渣進入所述爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣； 通過傳輸裝置將所述固態(tài)爐渣送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室，所述循環(huán)風機設(shè)在所述爐渣熱交換室的底部并將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室中，所述固態(tài)爐渣與所述爐渣熱交換室中的低溫氣體進行熱交換降溫至200°C以下經(jīng)過所述排渣裝置排出所述熱交換系統(tǒng)；同時還產(chǎn)生850-950°C的高溫煙氣；所述高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置所并通過所述循環(huán)風機引入所述余熱鍋爐系統(tǒng)中，經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽； 通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)過所述循環(huán)風機重回到所述熱交換系統(tǒng)中被循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板； 所述液態(tài)高溫爐渣進入所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置后，先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池，將溫度控制在1350-1400°C ;之后爐渣流至所述移動冷卻板上，將所述爐渣間接冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述爐渣熱交換室的外部還設(shè)有橫移牽引裝置、提升井架和吊車； 所述爐渣熱交換室為柱狀空腔，其頂部設(shè)有渣灌布料器，所述循環(huán)風機和所述排渣裝置均設(shè)在所述爐渣熱交換室的底部并分設(shè)兩側(cè)； 所述爐渣熱交換室的側(cè)壁上設(shè)有一個連通管路，所述煙氣除塵裝置和所述余熱鍋爐系統(tǒng)均設(shè)在所述連通管路內(nèi)； 所述連通管路的末端設(shè)有一個連通管路和所述循環(huán)風機連通，靠近所述連通管路的一端的側(cè)面上設(shè)有一個用于和所述汽輪發(fā)電機組連通供送過熱蒸汽的氣路管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述排渣裝置包括排渣破碎裝置和排渣皮帶機。
5.利用權(quán)利要求1-4任一項所述的高爐爐渣干式顯熱回收處理系統(tǒng)進行所述高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將1400-1500°C的液態(tài)高溫爐渣送入所述爐渣處理系統(tǒng)，并經(jīng)過所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置冷卻為950-1050°C的固態(tài)爐渣； (2)將所述固態(tài)爐渣罐裝送入所述熱交換系統(tǒng)中的所述爐渣熱交換室，所述循環(huán)風機將低溫空氣鼓入所述爐渣熱交換室，固態(tài)爐渣和所述低溫空氣進行熱交換，冷卻至200°C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室，產(chǎn)生的850-950°C的高溫煙氣經(jīng)過所述煙氣除塵裝置后，通過所述循環(huán)風機引入所述余熱鍋爐系統(tǒng)中；所述高溫煙氣在所述余熱鍋爐系統(tǒng)中經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生350-450°C的過熱蒸汽；(3)通過氣路管道將產(chǎn)生的過熱蒸汽輸入所述汽輪發(fā)電機組中供所述汽輪發(fā)電機組發(fā)電；經(jīng)過熱交換后產(chǎn)生的低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于: 步驟(1)中，所述干式固化轉(zhuǎn)換裝置為儲渣池和移動冷卻板； 具體包括，高溫爐渣先進入加有固態(tài)冷卻劑的所述儲渣池中，并將溫度控制在1350-1400°C ;之后流至所述移動冷卻板上； 將所述移動冷卻板從頭部至尾部分三段區(qū)域，控制噴水量向所述移動冷卻板的底部噴水對高爐爐渣進行間接冷卻: 第一段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1100°C，內(nèi)部溫度降到1250°C，爐渣表面形成厚度8-10mm的固態(tài)硬殼，內(nèi)部為液態(tài)狀； 第二段噴水量為40kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1050°C，內(nèi)部溫度降到1150°C，表面形成厚度為18-20mm的固態(tài)外殼，內(nèi)部為半液態(tài)狀； 第三段噴水量為20kg/噸渣，爐渣表面溫度降到1000°C，內(nèi)部溫度降到1050°C，爐渣形成厚度為48-50mm的固態(tài)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于， 所述固態(tài)冷卻劑是爐渣粉、石灰石粉、粉狀建筑廢料類的組合物； 加入所述固態(tài)冷卻劑時，由高位料倉直接加入所述儲渣池中，利用渣流的流動力進行攪拌混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于， 步驟⑵中，所述固態(tài)爐渣冷卻至200°C以下的爐渣通過所述排渣裝置排出所述爐渣熱交換室的過程中，包括: 將冷卻后的爐渣被排出系統(tǒng)時先經(jīng)過所述排渣破碎裝置破碎成粒度為40-45mm的塊狀后，再經(jīng)過所述排渣皮帶機運出； 運出之后對爐渣進行二次破碎成粒度小于5_的塊狀，再經(jīng)過磁選后回收部分渣鐵，并將根據(jù)需求磨粉后包裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于: 步驟(3)中，低溫煙氣經(jīng)所述循環(huán)風機重新引回到所述熱交換系統(tǒng)被循環(huán)利用的步驟中，還包括: 所述低溫煙氣從所述余熱鍋爐系統(tǒng)出來之后，需要進行二次除塵，之后，再經(jīng)所述循環(huán)風機加壓后引入所述爐渣熱交換室。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高爐爐渣干式顯熱回收的方法，其特征在于， 對進入所述余熱鍋爐系統(tǒng)的高溫煙氣進行的除塵為一次除塵，所述一次除塵為重力沉降除塵；所述二次除塵為旋風除塵。
【文檔編號】F27D17/00GK104073578SQ201410331475
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】曹俊堅 申請人:四川力生環(huán)能科技有限公司