[发明专利]一种碱回收炉溜槽的循环冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及废液燃烧法回收碱的相关设备技术领域，具体涉及一种用于碱回收特种锅炉(以下简称为碱回收炉)溜槽的循环冷却装置，该装置适用于用脱盐水循环冷却碱回收炉的溜槽。

背景技术

碱回收炉溜槽的冷却是保证碱炉正常燃烧的重要环节。碱回收炉内燃烧产生并经溜槽流出的熔融物温度高达900℃左右，且含有腐蚀性很强的硫化物。为防止溜槽金属过热，确保溜槽较好地抵抗高温腐蚀和机械冲刷，冷却装置必不可少。

到目前为止，国内外取得的相关研究成果主要有以下几种。

1、清水冷却法

国内外最早成功用于碱回收炉溜槽的是清水冷却装置，现在仍在有些碱回收炉上使用。其基本原理是，在碱回收炉的操作层面以上设置一个高位清水槽，水槽的清水自流至水冷夹套式溜槽(约4米高)对溜槽进行冷却，经过溜槽水套后的热清水流至操作层面(约10米高)观察水槽(观察水槽用于查看冷却水的流动状况及洗废液喷射投放枪)，再溢流到厂房地沟排放掉。其主要缺点有：

①长期使用清水冷却易造成溜槽水套结垢，换热效果下降；

②溜槽水套中的冷却水为正压，一旦溜槽有泄漏，常温的清水与溜槽上约900℃左右高温的熔融物相遇，会发生爆炸；

③冷却后产生的温水排向地沟，造成水资源浪费，每台溜槽冷却的清水用量：～6.5m³/h。

2、常规循环冷却水法

由于清水冷却法存在较大的缺陷，70年代开始大型燃烧炉使用循环冷却水装置。其基本原理是采用脱盐水冷却溜槽；利用换热器降低冷却回水水温，进行循环利用；利用水喷射泵(也称水喷射器)产生真空抽吸，形成微负压，避免冷却水流入燃烧炉，降低了爆炸发生几率。

其中水喷射泵的技术参数为：提升液体高度：8m，提升液体流量：10m³/h，动力液体压力：0.5MPa(G)，排出液体压力：0.02MPa(G)，材质AISI316。使用过程每台消耗动力：～0.55kW/h。

该方法的主要缺点有：

①设备组成较复杂，前期投资较大，设备安装较复杂；

②运行能耗较大。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供了一种碱回收炉溜槽的循环冷却装置，该装置能够防止溜槽水套结垢，还能够形成溜槽水套微负压，防止冷却水外漏造成的水与高温熔融物的接触爆炸；本发明装置整体结构简单，运行能耗低，水排放量少，操作自动化；能够及时报警溜槽水套的裂缝，防止事故发生。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种碱回收炉溜槽的循环冷却装置，它包括冷却水槽、变频水泵、换热器和PLC控制装置。

冷却水槽上设有脱盐水入口、脱盐水出口、排污口、溢流口、水封管和液位计接口，水封管插入冷却水槽的液面以下，液位计接口与液位变送器相连。

冷却水槽设于一楼地面(±0.000米)位置，冷却水槽底部的脱盐水出水口接循环冷却水管，以连通冷却水槽和变频水泵，变频水泵的出口通过循环冷却水管连接到换热器的冷却水进口，换热器的冷却水出口通过循环冷却水管连接到溜槽水套下端的溜槽水套进水口(距地面约4.00m高)，溜槽水套上端的溜槽水套出水口通过循环冷却水管连接至冷却水槽的水封管，其中，连通水封管的循环冷却水管中含有一段从水封管的入口到溜槽水套的溜槽水套出水口高度的垂直管道，以利于形成真空水腿，将冷却水吸入冷却水槽，即完成循环冷却水的循环管路。

脱盐水入口设置于冷却水槽的顶部，脱盐水管通过脱盐水入口将脱盐水引入冷却水槽，脱盐水管上设置有调节阀，随时可补充脱盐水以保证冷却水槽的液位。

在与溜槽水套出水口相连的循环冷却水管上设有排气装置，用于开机时将循环冷却水管内的气体排出，使循环冷却水管中充满水，以保证满足虹吸原理充满水的条件。

换热器的顶部和底部分别与冷水管和热水管连通，用于热交换的冷水来至厂区冷却塔，通过冷水管引入换热器，换热后的热水通过热水管输送至厂区冷却塔，热水管上设置有调节阀，换热器的冷却水进口和冷却水出口处的循环冷却水管上分别设置有一个温度传感器。

PLC为仪表控制装置，具体为由仪表柜及计算机等组成。

PLC控制装置由液位显示及控制单元、电导率显示及报警单元、压力显示及控制单元、温度显示及控制单元和温度显示单元组成。

液位变送器与脱盐水管上的调节阀分别通过电缆连接至液位显示及控制单元。