[发明专利]一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统

说明书

本发明公开了一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统，每个运行模块的粒化仓、移动床以及热风道均布置水冷受热面，产生的蒸汽汇入共用的锅炉汽包中，进行汽水分离后再分别进入每个运行模块内的热风道及粒化仓再次加热，最终形成过热蒸汽进行后续利用。而空气进入每个运行模块后，依次经过移动床、粒化仓后形成热风，进入水冷热风道后在其中进行充分换热，冷却后的空气最终汇聚于共用的总烟道上，经过除尘器及引风机后由烟囱排出。本发明可以针对不同处理量，不同的场地面积灵活组合；可以多用多备，提高系统可靠性；换热单元紧凑布置，逆流换热提高换热效率，减少可用能损失；系统中采用汽包，自然对流，减少水泵消耗。

技术领域

本发明属于高温液态熔渣余热回收技术领域，具体涉及一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统。

背景技术

中国目前是全球最大的钢铁生产国。2018年中国生铁产量约7.71亿吨，约占世界总产量的60％，在冶炼生铁的过程中同时会产生蕴含巨大热量的高炉渣。高炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含(1260～1880)×103kJ的显热，相当于60kg标准煤。在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨高炉渣，以目前我国生铁产量7.71亿吨进行计算，可折合产生约2.31亿吨以上的高炉渣，其显热量相当于约1387.98万吨标准煤。

干渣坑冷却法和水冲渣法是目前我国最常见的高炉渣处理方法。干渣坑法降温时产生大量水蒸气，同时释放出大量的H₂S和SO₂气体，腐蚀建筑、破坏设备和恶化工作环境。水冲渣法在处理过程浪费大量水资源，产生SO₂和H₂S等有害气体，也不能有效回收高温液态熔渣所含有的高品质余热资源。目前，这些处理方式已不能适应目前钢铁行业节能减排的迫切需求，必须寻求一种高效、无污染的新技术对液态熔渣资源进行有效回收。

干式粒化技术相比于水淬法具有以下优点，不消耗新水、无H₂S和SO₂排放、回收炉渣显热、节省生产水泥时干燥湿渣的能耗。但往往回收热量效果不好。高炉熔渣干式显热回收的主要技术难点在于：在系统中，单个粒化装置处理量小且难以提高，而现实需要大规模处理，同时目前几乎都是改造项目，场地条件有限；系统可靠性差；设备分散，换热效率低；厂用电高；产生渣棉无法处理，料层内容易返热结块。

综上，针对上述问题，需要设计良好的高炉渣余热回收系统达到目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统，以达到高炉渣处理过程中余热回收及获得高附加值渣制品的目的。

本发明采用以下技术方案：

一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统，包括多个运行模块，渣包下部对应每个运行模块设置有粒化仓水冷壁，粒化仓水冷壁的上部设置有水冷热风道，粒化仓水冷壁的下部设置有移动床水冷壁，粒化仓水冷壁、移动床水冷壁以及水冷热热风道产生的蒸汽汇入锅炉汽包用于汽水分离，再分别进入水冷热风道和粒化仓加热形成过热蒸汽；空气进入每个运行模块后，依次经移动床、粒化仓形成热风，进入水冷热风道换热冷却后的空气汇聚于共用的总烟道内，经除尘器和引风机后由烟囱排出。

具体的，多个运行模块共用一个锅炉汽包，每个运行模块的烟道中均设置有省煤器，锅炉给水通过省煤器进入共用的锅炉汽包，锅炉汽包下部对应每个运行模块均设置单独的下降管，下降管的底部与布置在移动床水冷壁下部的下集箱连接，下集箱将水均匀分配给移动床水冷壁。

进一步的，移动床水冷壁的内外墙之间设置有埋管，移动床水冷壁上部与粒化仓水冷壁连接，粒化仓水冷壁的一部分与锅炉汽包连接，另一部分组成水冷热风道后再与锅炉汽包连接。