[发明专利]高炉熔渣粒化和余热回收利用装置及方法

权利要求书

1.一种高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：包括气雾粒化喷嘴组件、导流器（7）、旋流分离器（8）和余热回收器；

所述的气雾粒化喷嘴组件包括熔渣控流器（2）、压缩空气流量控制阀（3）、水量控制阀（4）和气雾喷枪（5）；熔渣流（1）通过熔渣控流器（2）控流后流入导流器（7）的进渣口，高压气体通过压缩空气流量控制阀（3）连接至气雾喷枪（5）的气体进口，水通过水量控制阀（4）连接至气雾喷枪（5）的液体进口，气雾喷枪（5）的喷嘴面向导流器（7）的进口设置并通过气雾冲击熔渣流（1），形成中温气体和表面初步固化的高温粒渣（6）；

所述的导流器（7）的出口连接至旋流分离器（8）的进料口，使中温气体和表面初步固化的高温粒渣（6）在导流器（7）内充分混合，形成完全固化的高温粒渣（6）和中高温气体后进入旋流分离器（8），通过旋流分离器（8）完成高温粒渣（6）和中高温气体的分离；旋流分离器（8）的出料口连接至余热回收器的进料口，并将中高温气体和完全固化的高温粒渣（6）输送至余热回收器内。

2.根据权利要求1所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：经所述的气雾粒化喷嘴组件气雾冲击熔渣流（1）形成的中温气体的温度为200-400℃，表面初步固化的高温粒渣（6）的温度为1000-1200℃；经导流器（7）混合后的中高温气体的温度为300-500℃，完全固化的高温粒渣（6）的温度为800-1100℃；经旋流分离器（8）分离后的高温粒渣（6）的温度为700-950℃，中高温气体的温度为350-550℃。

3.根据权利要求1所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：所述的余热回收器为污泥干化组件；污泥干化组件包括螺旋混料器（9）、污泥干化器（10）、污泥预干组件、渣泥回收组件和尾气处理组件；旋流分离器（8）的出料口与螺旋混料器（9）的第一进料口连接并将完全固化的高温粒渣（6）输送至螺旋混料器（9）内，旋流分离器（8）的气雾口与污泥预干组件的气雾口连接并将中高温气体输送至污泥预干组件内，使中高温气体在污泥预干组件内与含湿污泥混合形成半干化污泥；污泥预干组件的出料口与螺旋混料器（9）的第二进料口连接并将半干化污泥输送至螺旋混料器（9）内，使半干化污泥与高温粒渣（6）在螺旋混料器（9）内混合成渣泥混合物；螺旋混料器（9）的出料口与污泥干化器（10）的进料口连接并将渣泥混合物输送至污泥干化器（10）内，污泥干化器（10）的出料口与渣泥回收组件的进料口连接并将干泥粉和渣粒输送至渣泥回收组件内；尾气处理组件的进气口分别与污泥预干组件的出气口、污泥干化器（10）的出气口和渣泥回收组件的出气口连接。

4.根据权利要求1所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：所述的余热回收器为高温蒸汽制备组件，高温蒸汽制备组件连接至旋流分离器（8）并回收中高温气体和高温粒渣（6）的热量，制备出200-250℃的高温蒸汽，高温蒸汽并入管网同级利用或发电；高温蒸汽制备组件的尾气出口连接有尾气处理组件。

5.根据权利要求1所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：所述的余热回收器为低温热水制备组件；低温热水制备组件连接至旋流分离器（8）并回收中高温气体和高温粒渣（6）的热量，制备出70-95℃的低温热水，低温热水送用户同级利用或制冷；低温热水制备组件的尾气出口连接有尾气处理组件。

6.根据权利要求3-5任一所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置，其特征是：所述的尾气处理组件包括尾气处理器（17）、尾气净化器（18）、排气风机（19）和烟囱（20），尾气处理器（17）的进气口分别通过管道连接至污泥预干组件的出气口、污泥干化器（10）的出气口、渣泥回收组件的出气口、锅炉（23）的尾气出口和省煤器（24）的尾气出口，尾气处理器（17）的出气口与尾气净化器（18）的进气口连接，尾气净化器（18）的出气口通过排气风机（19）连接至烟囱（20）。

7.一种采用权利要求1所述的高炉熔渣粒化和余热回收利用装置的粒化和余热回收方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：高炉熔渣与铁水分离后进入熔渣渣沟，熔渣流（1）经过熔渣控流器（2）控流后流入导流器（7）内；

步骤2：调节压缩空气流量控制阀（3）和水量控制阀（4），在气雾喷枪（5）内形成高压气雾并通过喷嘴喷出，使高压气雾冲击流入导流器（7）内的熔渣流（1），形成中温气体以及表面初步固化的高温粒渣（6）；

步骤3：中温气体以及表面初步固化的高温粒渣（6）通过导流器（7）混合换热，形成完全固化的高温粒渣（6）和中高温气体并输送至旋流分离器（8），通过旋流分离器（8）分离高温粒渣（6）和中高温气体；

步骤4：旋流分离器（8）将中高温气体和高温粒渣（6）输送至余热回收器，中高温气体和高温粒渣（6）的热量通过余热回收器回收并用于污泥干化、高温蒸汽制备、发电或低温热水制备。