[发明专利]一种高温矿料均匀透风立式冷却窑余热回收系统

摘要

本发明公开了一种高温矿料均匀透风立式冷却窑余热回收系统，所述系统包括立式冷却窑和余热回收装置；所述立式冷却窑包括进料装置、立式冷却窑本体、出料装置、风系统和控制系统；所述余热回收装置选用YR1‑2型之一；所述立式冷却窑本体选用A、B、C型之一；所述出料装置为均匀出料装置；所述风系统根据需要选用J1‑2、JA1‑7、JC、JD1‑2、JY型之一或组合；立式冷却窑结合余热回收装置，达到余热回收的目的。与现有技术相比较，本发明的构造更加科学合理，简单可行，余热回收效率高。

主权项

1.一种高温矿料均匀透风立式冷却窑余热回收系统，所述系统包括立式冷却窑和余热回收装置；所述立式冷却窑包括进料装置、立式冷却窑本体、出料装置、能够包括风室的风系统和控制系统，所述立式冷却窑本体包括窑膛(53)、立式冷却窑本体的顶部设置至少一个进料口(1)、下部设置出料装置、配置风系统和控制系统；所述余热回收装置能够包括至少一组带换热管的水管式换热器(79)；其特征在于：所述余热回收装置采用如下YR1、YR2型二种结构之一:YR1:所述余热回收装置为相对窑膛(53)独立的余热回收结构；YR2:所述余热回收装置的水管式换热器(79)的换热管设置在窑膛(53)内或/和与炉膛(53)直接连通的风室中；所述立式冷却窑本体采用如下A、B、C型三种结构之一：A型：所述立式冷却窑本体包括进料仓(2)、换热仓(12)和传料管(4)，进料仓(2)位于换热仓(12)的上方，传料管(4)至少为一根位于进料仓(2)和换热仓(12)两者之间并连通；进料仓(2)的底和换热仓(12)顶公用一块隔板(24)，或者两者独立布置；所述换热仓(12)主要由顶板(7)和由窑壁(13)围成的筒体结构的窑身(26)构成，换热仓(12)的内腔为窑膛(53)；所述进料仓(2)顶部设置至少一个进料口(1)；所述传料管(4)伸入到换热仓(12)设定长度；工作时，高温矿料从进料仓(2)通过传科管(4)的传料管进口(3)经传科管(4)落入并堆积在换热仓(12)内，同时堵住传料管(4)的传料管出口(5)，高温矿料在换热仓(12)内自然形成至少一个以传料管出口(5)为凸顶的凸状的高温矿料堆，形成的凹凸不平的顶面为热矿顶面(11)；B型：所述立式冷却窑本体主要由窑壁(13)围成的筒体结构的窑身(26)构成，其内腔为窑膛(53)、其上方设置至少一个进料口(1)，且窑膛(53)内布置有风道；所述进料口(1)还能够配置密封进料装置；C型：所述立式冷却窑本体包括上下筒体结构的预存段(35)和筒体结构的冷却段(39)，且两者的外壁之间形成环形风道(36)；所述预存段(35)主要由预存段窑壁(37)围成，其上方设置至少一个进料口(1)；所述冷却段(39)主要由窑壁(13)围成的筒体结构的窑身(26)构成，其内腔为窑膛(53)；工作时：高温矿料通过预存段(35)进入冷却段(39)后在两者之间形成斜道区(38)；所述窑膛(53)为单级冷却区结构，或者窑膛(53)自下而上划分为一级冷却区、二级冷却区等至少二级冷却区，数字大一级的冷却区为上一级冷却区，例如：二级冷却区为一级冷却区的上一级冷却区；所述出料装置为均匀出料装置，所述均匀出料装置包括至少一个出料通道(17)和均匀排料器，出料通道(17)设置在立式冷却窑本体的下部；所述出料通道(17)为主要由溜板(16)围成的漏斗状结构，所述溜板(16)的倾角Q大于35度，倾角Q优选大于60度，或者，倾角Q更优为大于75度；两相邻的溜板(16)的上边缘直接或间接连接，与窑壁(13)相邻的溜板(16)的上边缘与窑壁(13)直接或间接连接；所述出料通道(17)的排料口(20)为孔状或条状，并配置均匀排料器；所述风系统采用如下J1、J2型二种结构之一：所述风系统包括鼓风装置和出风装置；所述鼓风装置为至少一个独立的鼓风室(18)或/和至少一组独立的带鼓风口(15)的鼓风帽或/和至少一组独立的带鼓风口(15)的鼓风梁；所述鼓风室(18)主要由溜板(16)的外侧面、对应的风室底板(19)的上表面和窑壁(13)或对应的风室侧板(47)共同围成，所述鼓风室(18)的侧面或/和风室底板(19)上设置进风口(21)，位于鼓风室(18)内的溜板(16)上或/和二块相邻溜板(16)的中间设置孔状或槽状的鼓风口(15)；所述鼓风帽通过带进风口(21)的导风梁设置在窑膛(53)的下部，所述带进风口(21)的鼓风梁设置在窑膛(53)的下部，所述一组的数量至少为一个；所述鼓风帽设置在出料通道(17)的中心区域时为中心风帽(25)；J1型：所述风系统的出风装置包括至少一组条状的抽风梁(28)和抽风总管(32)；所述抽风梁(28)选用如下结构之一：2810型：所述抽风梁(28)主要由一个倒V型或其它形状的抽风梁上板(27)或者抽风梁上板(27)和两块抽风梁侧板(29)构成下方为开口的槽状结构，抽风梁(28)与其下方的热矿顶面(11)形成导风通道；2820型：所述抽风梁(28)主要由一个倒V型或其它形状的抽风梁上板(27)或者抽风梁上板(27)和两块抽风梁侧板(29)和抽风梁底板(31)构成管状结构；所述抽风梁底板(31)上设置孔状或/和条状的抽风口(30)；所述抽风梁(28)与至少一根抽风总管(32)连通，抽风总管(32)设置在立式冷却窑本体内或/和立式冷却窑本体外；J2型：所述风系统的出风装置包括至少一组环形抽风梁(33)和抽风总管(32)，环形抽风梁(33)选用如下结构之一：3310型：所述环形抽风梁(33)主要由一个倒V型或其它形状的抽风梁上板(27)或者抽风梁上板(27)和两块抽风梁侧板(29)构成下方为开口的环槽状结构，环形抽风梁(33)与其下方的热矿顶面(11)形成气流通道；3320型：所述环形抽风梁(33)主要由一个倒V型或其它形状的抽风梁上板(27)或者抽风梁上板(27)和两块抽风梁侧板(29)和抽风梁底板(31)构成环管状结构；所述抽风梁底板(31)上设置孔状或/和条状的抽风口(30)；所述环形抽风梁(33)与至少一根抽风总管(32)连通，所述抽风总管(32)设置在窑膛(53)内；所述抽风总管(32)设置在窑膛(53)时，其一端或两端伸出立式冷却窑本体外；所述抽风总管(32)的一端或两端为热风出口(6)；所述一组的数量至少为一个；所述J1型和J2型的出风装置均设置在窑膛(53)内；所述A型立式冷却窑本体所配置的风系统，还能够采用如下JA1‑7结构之一或组合：所述风系统的出风装置包括集风室(23)和热风出口(6)，所述集风室(23)主要由热矿顶面(11)、窑壁(13)的内表面、传料管(4)的外表面与隔板(24)或顶板(7)的底面共同围成，所述集风室(23)的窑壁(13)、隔板(24)或顶板(7)上单独或同时设置至少一个热风出口(6)；JA1型：所述风系统还包括风阻调节板(9)，风阻调节板(9)设置在集风室(23)内，依据热矿顶面(11)的凹凸形态仿形布置，风阻调节板(9)的下表面的任意一点与热矿顶面(11)的垂直距离H小于200厘米，优选H小于50厘米，更优H小于3厘米，或者所述风阻调节板(9)的倾角W不小于热矿顶面(11)的母线与水平面的夹角A,即W不小于物料的安息角A、风阻调节板(9)的下底面低于未设置风阻调节板(9)时的热矿顶面(11)；所述风阻调节板(9)上设置孔状或条状的风量调节口(10)；JA2型：所述风系统还包括风阻调节板(9)，风阻调节板(9)设置在集风室(23)内，依据热矿顶面(11)的凹槽的底部仿形布置，与传料管(4)有一定的距离，风阻调节板(9)的下表面的任意一点与热矿顶面(11)的垂直距离H小于200厘米，优选H小于50厘米，更优H小于3厘米；所述H的数值从热矿顶面(11)的凹底向传料管出口(5)的方向相同或变化；JA3型：所述风系统还包括风阻调节板(9)和传料管(4)，风阻调节板(9)设置在集风室(23)内，覆盖整个热矿顶面(11)，并与窑壁(13)密封，所述传料管(4)贯穿风阻调节板(9)并与之密封，传料管(4)位于风阻调节板(9)以上的管壁(22)上设置孔状或条状的出风口(8)或/和风阻调节板(9)临近传料管(4)的区域设置风量调节口(10)；JA4型：所述风系统包括传料管(4)、出料通道(17)和鼓风室(18)；所述传料管(4)的传料管出口(5)为圆形或正多边形时，所述出料通道(17)的上边缘为正方形结构，四个呈田字形相邻的出料通道(17)的相邻的溜板(16)所形成的凸顶在传料管出口(5)的垂直中心线上，即四个呈田字形相邻的出料通道(17)的田字的中心在传料管出口(5)的垂直中心线上，田字的中心的溜板(16)上设置鼓风口(15)；所述传料管(4)的传料管出口(5)为长方形时，左右两排相邻的出料通道(17)的相邻的溜板(16)所形成的凸缘的中心线在传料管出口(5)的纵向垂直中心面上，凸缘的中心区域设置鼓风口(15)；JA5型：所述风系统包括传料管(4)和有带鼓风口(15)的鼓风帽；所述传料管(4)的传料管出口(5)为圆形或正多边形时，所述鼓风帽的中心在传料管出口(5)的垂直中心线上；所述传料管(4)的传料管出口(5)为长方形时，所述鼓风帽的中心在传料管出口(5)的纵向垂直中心面上；所述鼓风帽上位置最高的鼓风口(15)与传料管出口(5)的垂直距离为T、热矿顶面(11)的凹底与出料通道(17)的上边缘的垂直距离为P，T≦1.5P，优选的T≦0.9P；JA6型：所述风系统包括传料管(4)、出料通道(17)和鼓风装置；每个传料管出口(5)对应配置四个以上的出料通道(17)，各出料通道(17)的上边缘以传料管出口(5)的中心垂直线为中心向外逐渐降低；JA7型：所述风系统包括传料管(4)、中央换热室(45)和至少一级周围换热室(46)；所述中央换热室(45)为主要由竖直的分室隔板(44)围成的筒状结构，位于传料管(4)下方的中央区域，所述周围换热室(46)为主要由竖直的分室隔板(44)或窑壁(13)围在靠内的换热室外形成的环槽状或井字槽状结构；中央换热室(45)和各级周围换热室(46)的分室隔板(44)上边缘由内向外降低并且位于热矿顶面(11)的下方；中央换热室(45)下部设置至少一个出料通道(17)，周围换热室(46)下部设置至少一个出料通道(17)，与分室隔板(44)相邻的溜板(16)的上边缘与分室隔板(44)直接或间接连接；中央换热室(45)和各级周围换热室(46)均能够配置独立鼓风的独立的鼓风室(18)、鼓风帽、鼓风梁三者之一或组合；所述C型立式冷却窑本体的出风装置包括环形风道(36)，所述环形风道(36)上设置至少一个热风出口(6)；C型立式冷却窑本体所配置的风系统，还能够能够采用如下JC型结构：JC型：所述风系统的出风装置还包括至少一根吸风管(40)，吸风管(40)的一端为抽风口(30)，另一端为热风出口(6)；所述吸风管(40)插入预存段(35)，其抽风口(30)位于斜道区(38)内或者下方；所述鼓风口(15)所在区域为鼓风区域；所述风系统还能够采用如下JD1、JD2型结构之一或组合；所述立式冷却窑配套YR2型余热回收装置时，其配置的风系统还能够采用如下JY型结构；所述JD1、JD2、JY型风系统还能够包括导风槽(55)或/和导风管或/和板式导风器，或者还包括鼓风室(18)和集风室(23)；所述导风槽(55)为主要由凸状的槽板(54)构成的下方开口的条状结构，工作时，高温矿料在其下方堆积自然形成Ⅴ字形的热矿顶面(11)，所述导风槽(55)与其下方的热矿顶面(11)形成导风通道(80)，其二端分别为进风端和出风端；所述导风管为主要由导风管上板(59)和导风管下板(61)构成的管道,其管壁上带有孔状或条状的通风口(58)、其二端分别为进风端和出风端；所述板式导风器为主要由导风器上板(68)，导风器侧板(69)和导风器底板(70)围成的扁平状中空条板式结构，导风器侧板(69)或者导风器侧板(69)和导风器底板(70)上设置孔状或条状的通风口(58)，其二端分别为进风端和出风端；所述导风槽(55)、导风管和板式导风器构成起鼓风作用的部件时分别为鼓风槽、鼓风管(60)和板式鼓风器(66)，其上的通风口(58)为鼓风口(15)，所述导风槽(55)、导风管和板式导风器构成起集风作用的部件时分别为集风槽(71)、集风管和板式集风器(67)，其上的通风口(58)为抽风口(30)；所述鼓风室(18)和集风室(23)均为主要由风室上端板(57)、风室底板(17)和风室侧板(47)围成的箱状结构，能够与窑壁(13)共一面设置，鼓风室(18)上设置进风口(21)、集风室(23)上设置热风出口(6)；JD1型：每级冷却区内设置至少一组所述导风槽(55)或/和导风管或/和板式导风器；所述窑膛(53)划分为至少二级冷却区结构时，每级冷却区的导风槽(55)或/和导风管或/和板式导风器的出风端能够与上一级冷却区的导风槽(55)或/和导风管或/和板式导风器的进风端连通；一级冷却区的各个进风端与外部的风源装置连通，最上一级冷却区的各出风端与YR1型余热回收装置连通；或者，每级冷却区还配置本级的鼓风室(18)和集风室(23)，每级冷却区的所述导风槽(55)或/和导风管或/和板式导风器的两端分别与本级的鼓风室(18)和集风室(23)连通；所述窑膛(53)划分为至少二级冷却区结构时，每级冷却区的集风室(23)的热风出口(6)能够与上一级冷却区的鼓风室(18)的进风口(21)连通，即逐级串连；一级冷却区的进风口(21)与外部的风源装置连通，最上一级冷却区的热风出口(6)与YR1型余热回收装置连通；工作时，冷却风逐级掠过各级冷却区的高温矿料，对其进行冷却；JD2型：每级冷却区内设置至少一组鼓风槽或/和鼓风管(60)或/和板式鼓风器(66)和至少一组集风槽(71)或/和集风管或/和板式集风器(67)，每级冷却区还配置本级的鼓风室(18)和集风室(23)；鼓风槽或/和鼓风管(60)或/和板式鼓风器(66)的进风端与鼓风室(18)连通、其出风端封闭，集风槽(71)或/和集风管或/和板式集风器(67)的进风端封闭、其出风端与集风室(23)连通；所述窑膛(53)划分为至少二级冷却区结构时，每级冷却区的集风室(23)的热风出口(6)能够与上一级冷却区的鼓风室(18)的进风口(21)连通，即逐级串连；一级冷却区的进风口(21)与外部的风源装置连通，最上一级冷却区的热风出口(6)与YR1型余热回收装置连通；工作时，冷却风从起鼓风作用的部件透过二者之间的高温矿料再进入起集风作用的部件再通过本级的集风室(23)进入上一级冷却区；对高温矿料进行多回程均匀透风冷却；JY型：每级冷却区的窑膛(53)内设置至少一组鼓风槽或/和鼓风管(60)或/和板式鼓风器(66)和至少一组集风槽(71)或/和集风管或/和板式集风器(67)，每级冷却区还配置本级的鼓风室(18)、循环风机(78)和集风室(23)；鼓风槽或/和鼓风管(60)或/和板式鼓风器(66)的进风端与鼓风室(18)连通、其出风端封闭，集风槽(71)或/和集风管或/和板式集风器(67)的进风端封闭、其出风端与集风室(23)连通；每级冷却区的集风室(23)的热风出口(6)与循环风机(78)的进风口通过风管连通、循环风机(78)的出风口与本级冷却区的鼓风室(18)的进风口(21)通过风管连通；所述YR2型余热回收装置的水管式换热器(79)的换热管设置在所述窑腔(53)内或/和鼓风室(18)或/和集风室(23)内或/和风管内；工作时，热风在每级冷却区内循环，水管式换热器(79)中的换热介质吸收热量，冷却高温矿料，无进出风；所述窑膛(53)划分为至少二级冷却区结构时：所述每级冷却区均能够设置独立的风系统；每级冷却区的进风口(21)均能够独立的连接外部风源装置、每级冷却区的热风出口(6)均能够独立排风,即并连；或者全部或部分冷却区的热风出口(6)能够与本级外的冷却区的进风口(21)直接或/和通过风机连通，即串连或串并混连；各级冷却区之间还能够横向设置隔板(24)，隔板(24)上设置多个落料孔或传料管(4)，传料管伸入下一级冷却区一定长度。