【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高炉渣余热回收，具体属于一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统及使用方法。
技术介绍
1、中国仍然是世界上最大的钢铁生产国和消费国，2023年全球粗钢产量约为19.8亿吨，中国作为世界最大的粗钢生产国，其粗钢产量大约为10.3亿吨，占全球总产量的约52%，通常在冶炼生铁的过程中会产生蕴含巨大热量的高炉渣，高炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含( 1260～1880 )×103kj的显热，相当于60kg标准煤，在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨高炉渣，以目前我国生铁产量10.64亿吨进行计算，可折合产生3.19亿吨以上的高炉渣，其显热量相当于1915.2万吨标准煤。
2、水淬法和干式处理法，目前是我国最常见的高炉渣处理方法，其中，水淬法是指：利用低温的冷却水直接与高温的液态熔渣混合，使得液态熔渣温度迅速降低并形成玻璃体态炉渣颗粒，尽管水淬法不断发展，但其技术的核心还是对高温液态熔渣进行喷水水淬，进而达到冷却和粒化的目的，然后进行水渣分离，冲渣的水经过沉淀过滤后再循环使用，但是水淬法处理过程会浪费大量水资源，喷水水淬过程中会产生so2和h2s等有害气体，同时，喷水水淬过程中也会生成大量的热能，由于so2和h2s等有害气体，不能有效回收高温液态熔渣所含有的高品质余热资源；干式处理法是指：将高温的液态熔渣干式处理，包括机械破碎法、风淬法和离心粒化法，虽然机械破碎法避免了水资源的浪费和有害气体的产生，但因其冷却后的渣颗粒尺寸较大且分布不均的渣颗粒对后续的应用十分不利，质量很难满足
3、目前离心粒化法是最有应用前景的一种高温熔渣余热回收方法，随着我国对钢铁行业节能减排工作的全力推进，高温高炉渣干法离心粒化技术受到了业内的高度关注，在干法离心粒化处理过程中，高温、高黏度的炉渣由高速旋转的转盘甩离转盘表界面，在空中形成液滴，这些微小的液滴与空间中的传热介质进行强烈的直接换热，使液滴温度降低，使其液滴表面发生相变，形成凝固层，但液滴在转盘周向空间上的换热有限，此时液滴表面仅能形成一层较薄的凝固层，内层仍呈液相，颗粒整体温度仍可高达800-900℃，为进一步降低颗粒温度，需加强颗粒在移动床内的换热，同时，还要防止未冷却凝固的渣粒相互粘结。
4、与此同时，冷却熔渣过程中释放出的高温气体（热风）存在巨大的能源利用潜力，能够为冶金等高能耗行业提供更加可持续的能源解决方案，目前，熔渣的物理热回收方法主要是逆流移动床换热，熔渣离心粒化装置的热风出口温度通常在400°c到700℃之间，利用逆流移动床换热通过熔渣余热产生高温蒸汽，用于余热锅炉发电，实现了冷却熔渣过程中余热的回收，但余热回收率在55%-90%之间，余热回收率低下，导致一部分余热浪费，造成资源的浪费。
技术实现思路
1、为了解决现有通过逆流移动床换热对冷却熔渣过程中产生的余热进行回收，回收率低下的问题，本专利技术提供了一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统及使用方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提出了一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，包括粒化仓与移动床主体，所述粒化仓与移动床主体的顶部设置有热风出口，所述热风出口上连接有热风汇集管道的进风口，所述热风汇集管道的出风口连接热能消耗单元；
4、所述粒化仓与移动床主体内设置有第一换热单元，所述第一换热单元通过埋管区进水管连接有液冷夹套，所述液冷夹套通过管路连接所述粒化仓与移动床主体的底部设置的换热管，所述液冷夹套通过管路连接有供液泵，所述供液泵通过冷风换热器出口管路连接有冷风换热器，所述冷风换热器通过冷风换热器热风出风管与所述热风汇集管道连通，所述换热管和所述第一换热单元连接所述冷风换热器；
5、所述冷风换热器通过冷风换热器冷却气体进风管连接有风机的出风口，所述风机的出风口通过管路连接有第二换热单元，所述第二换热单元设置于所述粒化仓与移动床主体内位于所述第一换热单元底部的位置。
6、优选地，所述粒化仓与移动床主体的内壁上设置有第三换热单元，所述粒化仓与移动床主体的顶部位于所述第三换热单元的出水口通过汽包入口管连接有汽包，所述汽包通过冷风换热器进口管路连接所述冷风换热器，所述汽包通过水冷壁进水管与所述粒化仓与移动床主体上靠近底部的所述第三换热单元的进水口连接，所述第三换热单元分别与所述换热管和所述第一换热单元连通。
7、优选地，所述第三换热单元包括第一水冷壁、移动床水冷壁和第二水冷壁，所述第一水冷壁设置在所述粒化仓与移动床主体的上部，所述移动床水冷壁设置在所述粒化仓与移动床主体的下部，所述第二水冷壁设置在所述粒化仓与移动床主体的中部，所述第一水冷壁和所述第二水冷壁连通，所述第二水冷壁与所述移动床水冷壁连通，所述第一水冷壁的出水口，所述出水口与所述汽包入口管连通，所述移动床水冷壁的进水口与所述水冷壁进水管连通，所述移动床水冷壁分别与所述换热管以及所述第一换热单元连通。
8、优选地，所述第一换热单元为冷却埋管层，所述冷却埋管层包括多个埋管受热管，多个所述埋管受热管错位设置，所述埋管受热管的一端端口连接所述埋管区进水管，所述埋管受热管的另一端端口与所述第二水冷壁连通。
9、优选地，所述粒化仓与移动床主体上位于所述埋管受热管的位置处设置有埋管区风冷口，所述埋管区风冷口向下倾斜设置。
10、优选地，所述第二换热单元为布风底板，所述布风底板上设置有布风口，所述布风底板内设置有通风道，所述通风道与所述布风口连通，所述通风道通过管路连接所风机。
11、优选地，所述粒化仓与移动床主体内位于所述第一换热单元的上方设置有平料单元，所述平料单元内设置有平料布风管。
12、优选地，所述粒化仓与移动床主体内位于所述平料单元的上方设置有上壁面换热单元，所述上壁面换热面内设置有通水管，所述通水管与所述第一换热单元连通。
13、优选地，所述粒化仓与移动床主体内壁上设置有粒化仓风冷口，所述粒化仓风冷口位于所述上壁面换热单元与所述平料单元之间。
14、本专利技术提出了一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统的使用方法，基于上述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，包括以下步骤：
15、向冷风换热器内注入一定量的冷水，粒化仓与移动床主体内输入从高炉排出的高温粒化熔渣，粒化熔渣从粒化仓与移动床主体顶部至底部依次经过第一换热单元和第二换热单元；
16、启动供液泵，供液泵通过冷风换热器出口管路，将冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，包括粒化仓与移动床主体，所述粒化仓与移动床主体的顶部设置有热风出口，所述热风出口上连接有热风汇集管道（17）的进风口，所述热风汇集管道（17）的出风口连接热能消耗单元；
2.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体的内壁上设置有第三换热单元，所述粒化仓与移动床主体的顶部位于所述第三换热单元的出水口通过汽包入口管（30）连接有汽包（16），所述汽包（16）通过冷风换热器进口管路（21）连接所述冷风换热器（18），所述汽包（16）通过水冷壁进水管（25）与所述粒化仓与移动床主体上靠近底部的所述第三换热单元的进水口连接，所述第三换热单元分别与所述换热管和所述第一换热单元连通。
3.根据权利要求2所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述第三换热单元包括第一水冷壁（6）、移动床水冷壁（20）和第二水冷壁（28），所述第一水冷壁（6）设置在所述粒化仓与移动床主体的上部，所述移动床水冷壁（20）设置在所述粒化仓与移动床主体的下部，所述第二水
4.根据权利要求3所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述第一换热单元为冷却埋管层（5），所述冷却埋管层（5）包括多个埋管受热管（29），多个所述埋管受热管（29）错位设置，所述埋管受热管（29）的一端端口连接所述埋管区进水管（27），所述埋管受热管（29）的另一端端口与所述移动床水冷壁（20）连通。
5.根据权利要求4所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体上位于所述埋管受热管（29）的位置处设置有埋管区风冷口（26），所述埋管区风冷口（26）向下倾斜设置。
6.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述第二换热单元为布风底板（19），所述布风底板（19）上设置有布风口，所述布风底板（19）内设置有通风道，所述通风道与所述布风口连通，所述通风道通过管路连接所风机（1）。
7.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体内位于所述第一换热单元的上方设置有平料单元（8），所述平料单元（8）内设置有平料布风管（7）。
8.根据权利要求7所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体内位于所述平料单元（8）的上方设置有上壁面换热单元（11），所述上壁面换热面（11）内设置有通水管，所述通水管与所述第一换热单元连通。
9.根据权利要求8所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体内壁上设置有粒化仓风冷口（9），所述粒化仓风冷口（9）位于所述上壁面换热单元（11）与所述平料单元（8）之间。
10.一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统的使用方法，基于权利要求1~9任意一项所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，包括粒化仓与移动床主体，所述粒化仓与移动床主体的顶部设置有热风出口，所述热风出口上连接有热风汇集管道（17）的进风口，所述热风汇集管道（17）的出风口连接热能消耗单元；
2.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述粒化仓与移动床主体的内壁上设置有第三换热单元，所述粒化仓与移动床主体的顶部位于所述第三换热单元的出水口通过汽包入口管（30）连接有汽包（16），所述汽包（16）通过冷风换热器进口管路（21）连接所述冷风换热器（18），所述汽包（16）通过水冷壁进水管（25）与所述粒化仓与移动床主体上靠近底部的所述第三换热单元的进水口连接，所述第三换热单元分别与所述换热管和所述第一换热单元连通。
3.根据权利要求2所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述第三换热单元包括第一水冷壁（6）、移动床水冷壁（20）和第二水冷壁（28），所述第一水冷壁（6）设置在所述粒化仓与移动床主体的上部，所述移动床水冷壁（20）设置在所述粒化仓与移动床主体的下部，所述第二水冷壁（28）设置在所述粒化仓与移动床主体的中部，所述第一水冷壁（6）和所述第二水冷壁（28）连通，所述第二水冷壁（28）与所述移动床水冷壁（20）连通，所述第一水冷壁（6）的出水口，所述出水口与所述汽包入口管（30）连通，所述移动床水冷壁（20）的进水口与所述水冷壁进水管（25）连通，所述移动床水冷壁（20）分别与所述换热管以及所述第一换热单元连通。
4.根据权利要求3所述的一种利用高温熔渣离心粒化的热风回收系统，其特征在于，所述第一换热单元为冷却埋管层（5），所述冷却埋管层（5）包括多个埋...
【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，史芳硕，赵军，王庆源，薛睿彬，朱佳雨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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