[发明专利]一种以CO2

权利要求书

1.一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置，其特征在于，包括篦式冷渣机系统、合成气制备系统、余热回收系统和CO₂循环系统；

所述篦式冷渣机系统包括篦式冷却机(1)，篦式冷却机(1)以CO₂为循环热介质，用于回收高炉渣高温余热、对高炉钢渣进行冷却、热量回收和钢渣的破碎及输送，生成的900-1300℃高温段CO₂余热气体进入合成气制备系统，150-900℃中低温段CO₂余热气体进入余热回收装置(2)；

所述合成气制备系统利用高温段的CO₂余热气体，将高温CO₂气体通入CO₂转化反应器(3)，CO₂转化反应器(3)产生CO、H₂和CO₂混合气体，通过余热装置(4)继续回收合成气余热，然后进入分离装置(5)分离出CO和氢气的合成气，并进入合成装置(6)生成化工产品，捕集固化CO₂；

所述余热回收系统包括余热回收装置(2)，中低温CO₂气体进入余热回收装置(2)，回收余热后的CO₂气体分两路，高温部分至CO₂转化反应器，低温部分至余热锅炉；经余热锅炉冷却后的CO₂通过引风机后返回至篦式冷渣机(1)循环风机；

所述CO₂循环系统中，经余热锅炉冷却后的CO₂通过篦式冷渣机(1)循环风机升压后，进入篦式冷渣机(1)，作为载热介质回收余热。

2.根据权利要求1所述的一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置，其特征在于，所述CO₂循环系统连接CCUS系统(7)，CCUS系统7用于对CO₂进行补充。

3.根据权利要求1所述的一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置，其特征在于，所述篦式冷渣机(1)包括CO₂循环风机、相互独立的冷风箱、冷却篦床及热风罩；CO2循环风机根据工艺需要设置压头及风量不同的参数，CO₂循环风机设置在篦式冷渣机(1)的高温侧，风量根据冷却负荷进行确定；相互独立的冷风箱用于控制不同的风压，对应不同部位的篦式冷渣机1内部的冷却篦床；冷却篦床上方设置热风罩，便于热风收集和输送，热风罩设置分隔屏，用于减少不同温度热风的串流，将CO2循环风机产生的CO₂循环热风按照温位分隔为3～4段，通过热风罩各段的压力，控制热风输送量，并产生不同温位的高温热风，将1400-1500℃左右的钢渣冷却至100℃以内。

4.根据权利要求3所述的一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置，其特征在于，所述冷却篦床采用步进式篦床，并配置有辊式破碎机。

5.根据权利要求1所述的一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置，其特征在于，所述篦式冷渣机(1)用电功率≤6kWh/t，将钢渣冷却至100℃以下排出，冷渣机热回收效率高达80％以上。

6.基于权利要求1所述的一种以CO₂为热载体的高炉渣余热回收装置的运行方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1：高炉渣(1400～1500℃)从下料口通过溜槽进入篦式冷渣机(1)；

S2：篦式冷渣机(1)下部通过CO₂鼓风机提供CO₂循环风；

S3，篦式冷渣机(1)上部热风罩设置分隔屏，将CO₂循环热风按照温位分隔为三～四段；一段高温900-1300℃，二段高温700-900℃；三段中温500-700℃；四段低温150-400℃；

S4：从冷渣机热风罩高温段出来的CO₂气体进入CO₂转化反应器(3)，CO₂转化反应器(3)通入焦炭、煤粉、氢气或碳氢物质等作为还原性介质，充分利用高温CO₂气体将热能转化为化学能，生成CO和H₂；

S5：CO₂转化反应器(3)出来的中温混合气体(CO₂、CO、H₂、H₂O等)，继续通过余热装置(4)回收余热，冷却后，进入气体分离装置(5)分离出CO和H₂，剩余气体进入CCUS系统(7)，CO和H₂进入化工产品合成装置(6)；

S6：从篦式冷渣机(1)热风罩出来的中低温CO₂循环气体进入余热回收装置(2)，产生热风、水蒸汽或超临界CO₂介质，热风可以作为加热炉、窑炉的助燃介质，水蒸汽或超临界CO₂介质可以用来发电，凝汽余热可以用来制取供热\制冷\热水；

S7：从余热回收装置(2)出来的CO₂气体通过CO₂引风机后作为热载体介质循环使用。