[实用新型]一种高温炉渣热能利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温炉渣热能利用系统。

背景技术

黄磷是一种非常重要的化工原料，用于生产磷酸、农药、洗涤剂、磷肥等数百种产品，广泛使用在肥料工业，食品工业，医药工业、农药工业，电子工业，纺织工业，饲料工业、玻璃工业、冶金工业和陶瓷工业等，在国防工业上也有重要地位。黄磷的生产原理是将磷矿石和还原剂焦丁在电炉的高温下起还原反应，从而将五氧化二磷中的磷还原成单质磷，同时产生出大量的尾气，尾气中一氧化碳的含量要占80-90％，目前的尾气基本被放空燃烧掉。

黄磷生产是高耗能行业，每生产1吨黄磷至少要消耗1.4万千瓦时电和1.6吨碳，中国现有的年产能为80万吨。同样，炼钢、炼铝、炼铜等行业，也存在类似问题。因此，如何降低黄磷等资源生产的耗能，以相应大幅降低温室气体排放，是我国急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能大幅降低资源生产的耗能的高温炉渣热能利用系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的高温炉渣热能利用系统，包括：螺旋自转式的风炉，用于将来自矿物燃烧炉的高温炉渣与空气进行换热；蒸汽蒸发器组，用于利用风炉输出的高温空气将水转换为过热蒸汽；汽轮发电机，与蒸汽蒸发器组的过热蒸汽输出端相连以发电，然后通过并网控制电路装置实现并网；所述风炉的内壁上设有耐高温钢材制成的螺纹，以在风炉绕其中心轴自转时，将风炉一端的进料口的高温炉渣送至风炉另一端的出料口；风炉内的中心轴线上设有水管，水管的末端经所述出料口与高压水源相连，水管的前端延伸至邻近所述进料口处，且在水管的前端管壁上分布有多个开口向下的用于定时定量喷水的前端喷水口，水管上邻近出料口的管壁四周均匀分布有多个的后端喷水口。

本实用新型相对于现有技术具有积极的效果：(1)本实用新型的高温炉渣热能利用系统，利用螺旋自转式的风炉将来自黄磷炉的高温炉渣与空气进行换热，然后通过蒸汽蒸发器组将风炉输出的高温空气将水转换为过热蒸汽，然后驱动汽轮发电机发电，最后通过并网控制电路装置实现并网，从而有效利用了高温炉渣的余热，能大幅降低磷、铁、铝、铜等资源生产的耗能，节约能源并相应减少大量温室气体的排放，具有很好的经济效益和社会效益。其中，风炉内的中心轴线上设有水管，以在邻近进料口和出料口处高压喷水，从而使液态高温炉渣落入进料口后，在高压喷水的作用下，使炉渣快速固化并产生高温蒸汽，固化的炉渣在自转式风炉内翻转并逐渐碎化并与炉内空气成分换热；在邻近出料口处喷水口，可进一步利用炉渣的余热生成热蒸汽，该热蒸汽、经换热的空气和所述高温蒸汽被抽入蒸汽蒸发器组进行换热，相对于仅采用普通空气换热的方式，采用热空气高混合热蒸汽的方式，其热容量更大，利于提高换热效率。另外，由于落入进料口后的高温炉渣被高压喷水迅速降温，且固态的炉渣温度相对较低，同时风炉始终处于绕其水平中心轴自转的状态，使风炉内壁与高温炉渣的接触时间控制在一定范围内，可防止高温炉渣将炉壁熔化。故而风炉内壁上的螺纹可采用耐高温钢材制成，成本相对低廉，生产维护方便。(2)本实用新型中，风炉包括空心锥体段，故而风炉的出料口的高度相对较高，可防止液态的高温炉渣直接从风炉的出料口流出；同时利于风炉内的空气温度分布均匀。(3)本实用新型中，在风炉的出风口相对处设置存风箱，可确保将风炉送出的热风全部送至蒸汽蒸发器组。风炉内邻近风炉的出风口处具有较大空间，可确保有足够的高温空气送入蒸汽蒸发器组。(4)风炉的入风口为空心小柱体段，其开口相对较小，利于控制进风大小，也可防止热空气从所述顶端的开口溢出。(5)本实用新型中的燃烧炉还是适于燃烧煤炭和天然气的气煤两用燃烧炉；矿物燃烧炉包括：黄磷炉、金属提炼炉等一切适于产生高温炉渣的炉体。过热蒸汽蒸发器的过热蒸汽出口与汽轮发电机之间还可设置一高压储气罐，以确保向汽轮发电机提供稳定压强的过热蒸汽。

附图说明

图1为实施例1中高温炉渣热能利用系统的结构示意图；

图2为图1的黄磷炉、沉淀池、水洗塔和沉降池的结构示意图；

图3为图1中风炉的剖面结构示意图；

图4为图1中风炉的侧视图；

图5为图1中出渣机和矿物预热干燥房的结构示意图；

图6为图1中热水塔的结构示意图；

图7为实施例1中高温炉渣热能利用系统的结构简图。