[发明专利]高温渣余热梯级回收预热助燃空气装置

说明书

技术领域  发明涉及一种具有“高温渣降温至100℃及以下，预热助燃空气温度到低于渣进口温度100℃～150℃温度水平”等技术优势的高温渣余热梯级回收预热助燃空气装置，适用于循环流化床锅炉渣、混燃炉渣、电站煤粉锅炉渣及链条锅炉渣等高温锅炉渣，高炉渣、转炉渣及铜铅锌渣等高温冶金渣，硫酸渣等高温化工渣，烧结矿、钛白粉、活性炭、纯碱和水泥熟料等高温物料余热回收预热助燃空气等场所使用。

背景技术  锅炉渣温高达700℃～1000℃，统计表明：50％老循环流化床锅炉渣和混燃炉渣、90％老电站煤粉锅炉渣、100％新老液态排渣锅炉渣和链条炉渣余热没有回收；冶金渣温高达1200℃～1600℃，统计表明：高炉渣、转炉渣及铜铅锌渣等冶金渣，除极少数企业回收冲渣水余热进行采暖外其它渣余热几乎全部浪费；化工渣温高达600℃～1200℃，统计表明：99％硫酸渣余热没有回收。高温渣量大面广，蕴含热能价值可观，渣余热回收在节能减排形势下已经成为企业的必须。

循环流化床锅炉渣通过滚筒冷渣机加热锅炉给水，电站煤粉锅炉渣利用干排渣机加热锅炉一次风，高炉渣通过干熄渣余热锅炉生产蒸汽用于生产或发电。这些设备基于固定床换热原理，高温渣自然堆积于立/卧式固定床内，要么床层内/外布置水/风冷管，气粒换热系数小且换热面积小，渣热回收率低，要么空气均匀随机穿过渣层而被加热，气粒换热系数小但换热面积大，渣热回收率高，缺点是空气需高压才能克服渣层阻力，需克服边壁、温度场和漏斗三效应。移动床换热是另一种高温渣余热回收装置，如篦冷机、回转圆筒、流化床换热装置等。篦冷机属于整体移动式固定床换热器，床料沿垂直方向无明显位移，熟料降温至100℃以下，热回收率超过75％。窑头落下的水泥熟料随篦板向前推动铺满整个篦床，冷风通过篦床下多个稳压室均匀穿过床料而得到加热。常温空气均匀分散同时穿过不同区段篦板，同时冷却篦床上不同温度熟料，篦床进口段生产助燃用高温空气，中间段生产发电用中温空气，出口段低温空气因使用经济性差而被废弃。篦冷机结构复杂，适用于大量高温渣余热回收场合使用。市场上流化床换热产品不多。

开发结构简单，调控性好，能高效回收高温渣余热和高效预热助燃空气的高温渣余热梯级回收预热助燃空气技术装置，具有良好的节能环保效益。

发明内容  为了克服传统固定床换热器热回收率低，空气预热温度不高，要么气粒换热面积小且换热不均匀，要么需高压空气且存在边壁温度场漏斗效应，移动床换热器多个流化床并联冷却高温渣、空气预热温度不高等缺点，发明公布一种基于多个鼓泡流化床冷却器串联冷却高温渣，高温渣余热梯级回收热利用原理的高温渣余热梯级回收预热助燃空气装置。

高温渣余热梯级回收预热助燃空气装置，主要包括链条炉排，链条炉排水平匀速行进向前推动高温渣均匀铺满整个炉排，炉排有效工作区等分为并列布置且呈方形的三个冷却区，三个冷却区长度相等且面积相等，粒块状高温渣首先掉入高温冷却区，然后被移至中温冷却区，最后被移至低温冷却区，低温冷却区炉排底面为呈倒置正四棱锥台状的常温均压室顶面，常温均压室进气口和常温风机排气口用管道相连通，低温冷却区渣层顶面为呈正四棱锥台状的低温集气罩底面，低温集气罩顶面排气口和低温风机进气口用保温管道相连通，低温风机排气口和呈倒置正四棱锥台状的低温均压室进气口用管道相连通，低温均压室顶面为中温冷却区炉排底面，中温冷却区渣层顶面为呈正四棱锥台状的中温集气罩底面，中温集气罩顶面排气口和中温风机进气口用保温管道相连通，中温风机排气口和呈倒置正四棱锥台状的中温均压室进气口用管道相连通，中温均压室顶面为高温冷却区炉排底面，高温冷却区渣层顶面为呈正四棱锥台状的高温集气罩底面，高温集气罩顶面设置高温渣掉入口兼高温空气排出口，除高温集气罩底面外宽边外三个集气罩底面宽边在同一水平面上且高出炉排顶面距离和炉排上的渣层厚度相等。

循环流化床锅炉渣、混燃炉渣、电站煤粉锅炉渣及链条锅炉渣等高温锅炉渣，高炉渣、转炉渣及铜铅锌渣等高温冶金渣，硫酸渣等高温化工渣，烧结矿、钛白粉、活性炭、纯碱和水泥熟料等高温物料余热回收预热助燃空气等领域，可以使用本发明。

发明节能环保效益显著。应用表明：可回收粒块状高温渣余热生产助燃用高温空气，高温渣无需预处理工作。高温渣由1000℃冷却降温到100℃以下，预热空气到850℃～900℃，配风低于0.6Nm³/kg渣，电耗低于5kWh/t渣，高温渣热回收率超过70％。

附图说明