[发明专利]一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法

说明书

本发明属于冶金固废余热利用领域，特别涉及一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法。余热利用系统包括蓄热式热风炉、原料加热器、射流管、烟囱、换向阀、空气预热器；预热硝酸镁原料的方法包括蓄热室热风炉产生的高温烟气通过换向阀与原料加热器相连；进入到原料加热器的高温烟气分两条路径；预热助燃空气的方法包括蓄热式热风炉产生的高温烟气通过换向阀与空气预热器相连，高温烟气与空气预热器的高温烟气入口相连接，助燃空气通入到蓄热式热风炉中用于燃料的燃烧。本发明解决了现有技术中存在的排烟温度高、需要外加热源或者是热量优化不完善的技术问题。提高了热风炉的热效率，节省燃料，对热量进行了优化与完善。

技术领域：

本发明属于冶金固废余热利用领域，特别涉及一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法。

背景技术：

传统红土镍矿加压酸浸工艺的研究和技术改造是在硫酸体系中完成的。而硫酸体系下加压酸浸存在以下几个弊端：浸出需要高温高压(230℃～260℃，4～5MPa)；对设备要求高；硫酸消耗量高，成为了制约工艺的经济性的主要指标。浸出渣因含硫量高难被综合利用，硫酸盐易结垢，需要定期除垢。针对传统硫酸酸浸工艺存在的弊端，现采用的硝酸酸浸工艺，具有浸出条件温和；浸出剂可以循环使用；避免了结垢问题。红土镍矿中钙镁含量较高，浸出过程会导致硝酸的耗量增加。如果反应溶液不回收，会导致成本提高，而且浸出反应残余废液中硝酸根浓度较高，存在环境危害风险，如果直接排放及资源浪费，也不利于环境保护。

目前，利用硝酸介质综合处理红土镍矿的方法，能有效使Ni、Co的分离，同时副产品硝酸镁能否有效利用，已成了硝酸体系冶金工艺的瓶颈。鉴于硝酸镁的综合利用，近年来人们一直研究硝酸镁热解技术。现有技术而言：喷雾热解方式已经解决了回转炉窑存在的硝酸镁在炉内受热不均匀，分解不彻底，造成炉内腐蚀等技术问题。喷雾热解方法也得到了广泛的应用。但是在近些年的硝酸镁热解过程中只是停留在将分解气体与生成氧化物的分离的简单设想上。为了实现硝酸镁分解过程硝酸回用，对硝酸镁分解产生的二氧化氮浓度有一定的要求。分解气体的清洁回用，成为了硝酸镁热解系统能否工业化连续运行的关键。

近年来，专利号为CN 110342497 A一种采用蓄热式循环加热进行硝酸镁雾化热解的系统。这项技术的主要特点在于根据系统制酸工艺对处理气体中二氧化氮浓度要求和硝酸镁雾化特性，采用蓄热式热风炉加热方式，热风炉加热气体为物料分解气体，无燃烧气体及其他气体混入，所以二氧化氮气体浓度得到提高。制酸成本降低和减少设备投资。蓄热式热风炉所加热气体为物料分解气体，本身具有较高温度，可以实现循环利用。虽然采用蓄热式加热炉的方式，很好的实现了热解炉中没有其他气体的混入，实现了分解气体的循环使用。但是存在蓄热式加热炉出口烟温高；原料的加热(硝酸镁雾化)方式还需要外加热源；热量优化还是没有得到改善，造成了余热资源极大的浪费。

现有专利的提供的硝酸镁热解方法存在以下问题：

(1)蓄热式热风炉出口烟气温度达400℃，排烟温度过高；

(2)原料加热方式(硝酸镁雾化)都采用外加热源；

(3)蓄热炉入口助燃空气温度低，热量优化不完善；

(4)系统中会产生大量的氮氧化物，没有必要的脱氮过程。

因此，目前希望研发一种热解系统至少能够解决上述一个问题。

发明内容：

发明目的：

本发明旨在提一种烟气余热利用系统及预热原料和预热空气方法，以解决现有技术中存在的排烟温度高、需要外加热源或者是热量优化不完善的技术问题。

技术方案：