一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置和其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置及其使用方法

【技术实现步骤摘要】
一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置和其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种物料冷却装置，具体涉及一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置和其使用方法，属于废热回收

。

技术介绍

[0002]高效冷却高温物料并回收利用其显热，实施余热高效回收和资源化利用，是提高能效
、
节能减排
、
低碳环保的主要方法途径之一，也是企业提高生产效率
、
节能减排的一项重要工作举措
。
[0003]冷却工艺及装置是工业炉窑生产的关键工序和重要的配套设施，直接影响着企业生产效率和节能降碳水平
。
由于生产工艺需要，钢铁
、
焦化
、
建材等很多行业都涉及到高温块状或粒状物料冷却
、
余热回收问题
。
经工业炉窑焙（煅）烧后排出的矿石
、
烧结矿
、
球团矿
、
石灰等高温块状
、
粒状物料需在冷却装置内进一步冷却处理后才能进入后道工序或作为产品出厂
。
例如刚从焙（煅）烧炉窑排出的烧结矿
、
球团矿
、
石灰等，温度为
600~800℃
，在现有技术中，多采用带式冷却机
、
环式冷却机等冷却装置用空气进行冷却，冷却装置均为运转设备，高温物料置于冷却装置内且相对处于静止状态，导致这些冷却装置结构复杂
、
密封不严
>、
漏风率高
、
能耗高
、
热量回收效率低，同时冷却装置运转负荷大，需要配置专门的驱动和传动机构，导致运行故障多，运行费用和维护成本高
。
此外，也可采用竖冷器对高温物料冷却，但是由于竖冷器的结构限制，在大批量高温物料进料时会产生冷却效果差
、
下料及冷却不均匀
、
设备变形磨损严重
、
回收热风温度及余热利用率低等问题
。
同时由于这些冷却工艺装置不易实现隔热保温，冷却设施及物料散热导致热量损失较多，且大部分冷却后的中低温热风未经热量回收利用直接排入大气，导致热量回收率低，造成能源的严重浪费
。
因此，现有市场亟需一种适合块状
、
粒状高温物料的高效节能冷却工艺方法及装置
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，该装置由立式冷却装置和余热回收利用系统组成，立式冷却装置采用上下送风，内外送风，里外循环的冷却方式，可与高温物料进行快速彻底的热量交换，所得热风再通过多级余热回收装置回收利用发电，发电结束后冷风可再次循环至冷却装置内，有效解决了粉尘污染的问题，并实现了热能回收
。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置的使用方法，该方法基于本专利技术所提供的冷却及余热在线回收装置，以高温物料的热能为驱动能源，不仅实现了物料的快速降温，还将多余热能转化为电能对外供给，有效实现了余热的回收利用
。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术提供了一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，包括立式冷却装置和余热回收利用系统；所述立式冷却装置从上到下依次密封连接受料槽（1）
、
料封管（2）
、
冷却段（4）和圆
锥体料仓（
11
）；所述冷却段（4）与封料管相连接的锥面上开设有出风管（3），冷却段中部设有进风口（5）；所述圆锥体料仓中部设置一供风装置，包括水平贯通送风管（9），沿冷却段中轴线方向连通送风管（9）的内风管（
13
）和连接内风管（
13
）开口处的锥形风帽（
14
）；所述余热回收利用系统包括余热锅炉发电机组（
19
）和
ORC
低温发电机组（
18
），出风管（3）
、
多管旋风除尘器（
23
）
、
循环风机（
20
）
、
余热锅炉发电机组（
19
）和
ORC
低温发电机组（
18
）依次串联，
ORC
低温发电机组另一端分出供风支路和干燥支路，其中供风支路与进风口（5）和水平贯通进风管（9）并联连通，干燥支路上设有串联连接的袋式除尘器（
21
）和排气囱（
22
），用以排出多余干燥气
。
进一步的，为确保特殊工况时的冷却效果，设置了变频冷却风机（
15
）与供风支路连接，作为一种调整措施，在需要时鼓入一定量的新鲜空气
。
[0007]本专利技术所提供的装置的冷却风经由沿冷却冷却段环形均匀布置的上部和外部供风系统进入冷却装置内，从而在冷却装置内形成自外向内
、
自下而上的冷却气流，并与自上而下的高温物料逆流热交换；通过圆锥体料仓中的供风装置进入的冷却风，穿过风帽
、
内风管的百叶窗，从冷却段中心向四周
、
自下而上，对冷却段中心冷却不充分不均匀的物料再次进行充分冷却，对所有物料再次强化冷却，保证所有物料冷却充分而均匀
。
余热回收及串级循环利用系统可以将获得的高温热风先用于余热蒸汽发电和
ORC
有机朗肯发电，或预热煤气等用途，出来的低温废气作为循环冷却风回用于冷却装置以提高热风温度，剩余部分可用于助燃风和工艺干燥
。
[0008]作为一项优选的方案，所述出风管（3）沿锥斜面水平方向等间隔布置，数量为
3~6
；所述出风管（3）与冷却段中轴线呈现
50~70
°
夹角
。
进一步优选，所述出风管数量为4，出风管（3）与冷却段中轴线呈现
65
°
夹角
。
[0009]作为一项优选的方案，所述进风口（5）沿冷却段（4）水平方向等间隔布置，数量为
3~6。
进一步优选，所述进风口（5）的数量为
4。
[0010]作为一项优选的方案，所述进风口（5）与环绕冷却装置的配风管（6）通过连接管（7）相连通，进风口处安装有百叶风口
。
[0011]作为一项优选的方案，所述配风管（6）另一端与
ORC
低温电机组（
18
）供风支路相连通
。
[0012]作为一项优选的方案，所述支撑管（9）的一端与
ORC
低温电机组（
18
）供风支路相连通，另一端封装法兰透明检修孔（8）；内风管（
13
）和风帽（
14
）表面开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，其特征在于：包括立式冷却装置和余热回收利用系统；所述立式冷却装置从上到下依次密封连接受料槽（1）
、
料封管（2）
、
冷却段（4）和圆锥体料仓（
11
）；所述冷却段（4）与封料管相连接的锥斜面上开设有出风管（3），冷却段中部设有进风口（5）；所述圆锥体料仓中部设置一供风装置，包括水平贯通送风管（9），沿冷却段中轴线方向连通送风管（9）的内风管（
13
）和连接内风管（
13
）开口处的锥形风帽（
14
）；所述余热回收利用系统包括余热锅炉发电机组（
19
）和
ORC
低温发电机组（
18
），出风管（3）
、
多管旋风除尘器（
23
）
、
循环风机（
20
）
、
余热锅炉发电机组（
19
）和
ORC
低温发电机组（
18
）依次串联，
ORC
低温发电机组另一端分出供风支路（
16
）和干燥支路，其中供风支路与进风口（5）和水平贯通进风管（9）并联连通，干燥支路上设有串联连接的袋式除尘器（
21
）和排气囱（
22
），用以排出多余干燥气
。2.
根据权利要求1所述的一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，其特征在于：所述出风管（3）沿锥斜面水平方向等间隔布置，数量为
3~6
；所述出风管（3）与冷却段中轴线呈现
50~70
°
夹角
。3.
根据权利要求1所述的一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，其特征在于：所述进风口（5）沿冷却段（4）水平方向等间隔布置，数量为
3~6
；所述进风口（5）与环绕冷却装置的配风管（6）通过连接管（7）相连通，进风口处安装有百叶风口；所述配风管（6）另一端与
ORC
低温电机组（
18
）供风支路相连通
。4.
根据权利要求1所述的一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，其特征在于：所述支撑管（9）的一端与
ORC
低温电机组（
18
）供风支路相连通，另一端封装法兰透明检修孔（8）；内风管（
13
）和风帽（
14
）表面开设有开口斜向下
30~50
°
的百叶风口（
28
），风帽的顶角为
25~40
°
；所述内风管（
13
）的正下方所对应的支撑管（9）底部安装有自动排灰系统（
10
），避免物料粉尘堆积
。5.
根据权利要求1所述的一种高温物料快速冷却及余热在线回收装置，其特征在于：所述圆锥体料仓（
11
）的倾角为
60~80
°
，料仓底部安装法兰密封排料阀（
27
）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉潮，姜涛，李光辉，曾香梅，徐良平，王志强，彭志伟，钟强，罗骏，刘会波，曾晖，王念新，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：