[发明专利]高温液态熔渣离心粒化余热回收系统创建方法

说明书

本发明公开了高温液态熔渣离心粒化余热回收系统创建方法，所述熔渣离心粒化余热回收系统包括中间包、粒化单元、移动床、混合器、余热锅炉单元及换热器；所述粒化单元包括粒化器、粒化仓水冷壁和底部流化床；其特征在于：该方法包括如下步骤：A、中间包设计：设计中间包储渣容量及中间包的形状和结构尺寸；B、粒化器设计；C、粒化仓水冷壁设计：根据粒化后炉渣液滴飞行速度，确定粒化仓的结构尺寸，选定水冷壁布置位置及方式，设计水冷壁的结构参数，根据粒化仓内粒化颗粒的放热量，通过传热计算获得流经水冷壁的冷却水流量；D、流化床设计；E、移动床设计；F、余热锅炉单元设计；H、混合器设计；本发明可广泛应用在钢铁、电力等领域。

技术领域

本发明涉及熔渣离心粒化余热回收系统，具体涉及一种高温液态熔渣离心粒化余热回收系统创建方法。

背景技术

高炉炼铁过程中将会间断排放出温度高达1450-1550℃的高温液态熔渣，其中蕴含了大量热量。现目前，绝大多数钢铁厂都采用了传统水淬法处理熔渣。在水淬过程中，熔渣直接被高压水流破碎，并实现极速冷却和凝固过程，得到的产物具有很高的玻璃体含量，一般用作水泥熟料的添加料。然而，由于水淬法所固有的工艺特点，导致了其存在无法回收熔渣余热、水资源浪费、水体污染和大气污染、后期干燥能耗高等问题。为了克服水淬法的诸多缺点，并实现熔渣的余热回收，国内外学者提出了诸如风淬法、机械破碎法、滚筒法以及离心粒化法等干式粒化余热回收思路。其中，离心粒化法具有粒化品质高、处理量大、系统紧凑等优点，已成为世界公认最优的熔渣余热回收技术。

熔渣离心粒化余热回收系统的核心流程是从高炉间断排出的高温熔渣流通过中间包形成连续熔渣流，渣流在高速转动的粒化器作用下破碎成细小的熔渣液滴，这些高温熔渣液滴在粒化仓中的飞行及与粒化仓水冷壁碰撞和之后的沉降过程中通过辐射换热、冲击换热和对流换热而急速冷却，形成表面结壳的半熔融渣粒，落入位于粒化仓底部的流化床中进行进一步冷却，从而形成高玻璃体含量的高温固体渣粒，此外，流化床还可避免颗粒由于再辉而堆积粘接。流化风在与流化渣粒及上部粒化仓中飞行液滴换热后从粒化仓上部排出。随后固态炉渣颗粒群从流化床排入移动床，移动床中设置有埋管式水冷受热面，从移动床底部进入的冷却风和进入埋管的冷却水与移动床中自上而下的渣粒群进行逆向换热，渣粒形成低温的玻璃相固态渣后排出。从粒化仓排出的热风和移动床排出的热风在混合器中混合后经过高温除尘器除尘后进入余热锅炉，从移动床埋管受热面排出的热水进入余热锅炉中与热风换热，形成高参数蒸汽。为了回收余热锅炉排气的余热，在移动床前设置换热器单元，采用余热锅炉出口低温空气加热来自粒化仓水冷壁的冷却水。

迄今为止，高温液态熔渣离心粒化及余热回收技术尚处于研发阶段，未见工业化应用实例，该技术所涉及的相关主体设备及系统的构建及设计方法也尚属空白，而在熔渣离心粒化及余热回收系统的设计过程中，由于流股物性变化大，流股之间存在逆流流动或循环流动等特性引起计算量大且繁复等诸多问题。本发明通过对系统各单元的设计参数和运行参数，以及系统流程结构进行分析，根据不同用户的个性化输入，确定系统各单元设计参数的并准确预测运行系统中的工况参数，为钢铁厂高炉渣干式处理系统改造设计工作提供有力支持，实现熔渣离心粒化及余热回收系统快速设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高温液态熔渣离心粒化余热回收系统创建方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高温液态熔渣离心粒化余热回收系统创建方法，所述熔渣离心粒化余热回收系统包括中间包、粒化单元、移动床、混合器、换热器和余热锅炉单元；所述粒化单元包括粒化器、粒化仓水冷壁和流化床；其特征在于：该熔渣离心粒化余热回收系统创建方法包括如下步骤：

A、中间包设计：根据高炉排渣规律、排渣方式及粒化器处理流量设计中间包储渣容量，再根据中间包出渣口与粒化器进渣口的距离、粒化器的高度、中间包与高炉出渣口的高度差、现场空间位置等参数，设计中间包的的形状和结构尺寸。

B、粒化器设计：