[发明专利]一种双辊筒法高温余热回收系统

说明书

本发明公开了一种双辊筒法高温余热回收系统。该系统由冷却凝固单元、剥离与破碎单元、移动床余热回收利用单元和气体净化单元组成。本发明的作用在于：高效利用工业高温余热，在保证高的余热回收效率、系统灵活性和较快的冷却速度的同时实现产物的成型；本发明将双辊筒法与移动床余热回收利用装置结合，相比于传统双辊筒法余热回收技术，能够明显降低最终产物的温度，提高对热能的利用效率；增加破碎机在保证移动床换热效率的前提下，实现了对产物的破碎成型；增添气体净化单元，实现对尾气中颗粒物的脱除。

技术领域

本发明属于高温工业余热干法回收技术领域，具体涉及一种双辊筒法高温余热回收系统。

背景技术

目前，在一些高耗能的工业领域仍存在大量的高品位余热未被合理的利用，如钢铁行业的高炉渣、钢渣，电石生产过程中的熔融态电石等。其中，高温熔渣的温度多在1500℃左右，刚出炉的电石温度甚至可以高达2000℃。采用自然冷却耗时较长、占地面积大且造成了热能的大量浪费，普遍采用的水淬技术虽然可以实现快速冷却，但产生的低品位热量无法回收利用。

为避免上述问题，以空气为冷却介质的各种干法余热回收技术相继出现，主要包括：风淬法、离心粒化法和双辊筒法等。其中，风淬法在粒化过程中动力消耗很大，与水淬相比冷却速度很慢，为了防止颗粒在凝固之前粘结到设备表面上，需要很大的设备尺寸。离心粒化法可使颗粒粒度达2mm左右，但在高粘度情况下粒化效果较差，很难在撞击外壁前实现颗粒的充分凝固，具有与风淬法相似的问题。

双辊筒法中，熔融物黏附在辊筒表面形成很薄的液膜，通过向冷却辊的导热和膜式壁的辐射，实现温度的快速降低、凝固和热量的回收，其处理量远大于风淬法和离心粒化法，且系统工作状况受熔融物物性影响较小，但在实际应用过程中，存在热能回收率低，运行成本高等弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双辊筒法高温余热回收系统，用于实现高温工业余热干法回收与利用。本发明针对目前研究较少的双辊筒法高温余热回收技术，综合考虑实际应用过程中热能的梯级利用，以及不同熔融物存在的特殊处理要求，通过多个单元的有机组合，优化已有双辊筒法余热回收装置结构和流程，增添移动床余热回收利用单元，实现双辊筒法高温余热回收系统的高效改进和完善。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种双辊筒法高温余热回收系统，包括冷却凝固单元、剥离与破碎单元、移动床余热回收利用单元和气体净化单元；其中，

冷却凝固单元使用换热介质实现高温熔融态物质凝固成型和热量回收；剥离与破碎单元用于将冷却凝固单元凝固成型的固体物剥离并进一步破碎成较小的固体颗粒；移动床余热回收利用单元用于输送破碎后的固体颗粒，在此过程中不断通入空气，最终将固体颗粒冷却到200℃以下，并在上部气体通道设置有多级换热器用于回收气体余热；气体净化单元与移动床余热回收利用单元的多级换热器相连，用于将尾气中的固体颗粒捕集回收。

本发明进一步的改进在于，冷却凝固单元包括具有中空腔体的膜式壁，该膜式壁的顶部开设有入口，底部开设有出口，膜式壁内设置有外啮合的两个冷却辊，每个冷却辊内均设置有若干雾化喷嘴和汽液分离器，冷却凝固单元用于通过换热介质与冷却辊的导热，以及向外部膜式壁的辐射换热，实现高温熔融物质凝固成型和热量回收。

本发明进一步的改进在于，剥离与破碎单元包括刮板和破碎机，刮板用于将凝固在冷却辊上的固体物刮下，并利用破碎机进一步破碎成较小的颗粒。

本发明进一步的改进在于，移动床余热回收利用单元包括壳体，以及设置在壳体内的传输带和在上部气体通道内的多级换热器，且多级换热器位于传输带的上方。

本发明进一步的改进在于，移动床余热回收利用单元中传输带为多孔结构，即可作为颗粒物的支撑结构，同时冷却风能够通过多孔结构实现对传送带和颗粒物的冷却，最终将固体颗粒物冷却到200℃以下。