一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统的制作方法

1.本发明属于冶金行业高温固态物料的余热处理方法，属于固体废弃物处理领域，具体涉及到一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统。


背景技术：

2.目前，冶金行业的高温物料(如烧结冷却)的余热处理方法很多，在钢铁冶炼行业，相对成熟的工业化方法有水冷法和风冷法等。虽然在高温物料处理的目的上，这些工艺手段都可以实现高温物料的降温处理并破碎利用，但是在高温物料处理过程中存在大量的废热资源浪费，而且处理过程中产生大量的粉尘、硫化物气体，环境污染问题比较严重。在炼焦领域，主要有湿法熄焦和干法熄焦工艺，湿法工艺虽然设备简单，熄焦速度快，但损失了红焦炭所带的大量的热能，还会造成环境污染。干熄焦工艺是用氮气冷却红焦炭进行发电的干熄焦技术，并已成功地应用到了工业实践中。但这种技术的设备复杂，设备投资高，运行成本也高，实际采用中难度较大。氮气冷却干熄焦法设备和运行成本高的主要原因在于氮气循环，除尘，氮气消耗等方面，所以，如能从红焦炭的冷却方式的变革着手就有可能达到降低设备投资和运行成本的目的。因此，开发一种新型的高温固态物料的降温工艺，降低能源消耗，同时又能提取热量并加以利用，并减少对环境的污染就显得尤为重要。
3.为了解决上述问题，特此提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统。
5.本发明的目的通过下述技术方案来实现：
6.一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统，包括竖窑炉、三级换热器、蒸汽发电机组、蒸汽发生器；蒸汽发电机组的出口端通路上连接有冷却器，所述竖窑炉包括若干个竖式放置的隔板，所述隔板内有隔板夹层，所述隔板夹层的两端分别通过管路与三级换热器相连通；所述隔板夹层内装有液态金属，所述三级换热器分为过热段、蒸汽段和预热段；所述液态金属依次流经过热段、蒸汽段和预热段；所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路经过过热段连通蒸汽发电机组，蒸汽在过热段与液态金属进行换热，蒸汽发电机组的出口连通冷却器；冷却器连通的管路经过预热段通往蒸汽发生器，冷却水在预热段与液态金属进行换热；蒸汽发生器的循环水路经过蒸汽段，在蒸汽段与液态金属进行换热。隔板夹层填充液态金属，用于高温固态物料与液态金属换热。
7.进一步的，所述隔板夹层和三级换热器之间的管路上设有电磁泵。
8.优选的，所述蒸汽发电机组、冷却器以及三级换热器的通路上设有高压水泵。
9.优选的，所述蒸汽发生器和三级换热器之间的的循环水路上设有高压水泵，循环水路中的水经过蒸汽段，在蒸汽段与液态金属进行换热。
10.优选的，隔板与隔板之间保持均匀的空间用于放置高温固态物料。
11.与现有余热回收处理工艺相比，本发明的有益效果在于：
12.1.本发明中一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统，利用液态金属的高温流动换热实现了高温固态物料自身蕴含的废热的回收利用，达到节能的目的，同时，解决了传统处理工艺在处理物料过程中产生粉尘、含有害气体的水蒸气等问题，达到清洁环保的目的。
13.2.本发明利用液态金属的高温流动换热对高温固态物料余热回收处理工艺做出了技术革新的改进，余热回收效率高，无污染，自动化程度高，适用于冶金、电石、水泥、化工行业。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
15.图1为本发明竖窑结构的高温固态物料余热回收系统整体框图。
16.以下是本竖窑结构的高温固态物料余热回收系统中附图的标注，通过附图说明和对应的标注，可以清楚地理解本产品。
17.1-竖窑炉；2-三级换热器；3-蒸汽发生器；4-高压水泵；5-蒸汽发电机组；6-冷却器；7-电磁泵。
具体实施方式
18.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.实施例1
20.参照图1，一种竖窑结构的高温固态物料余热回收系统，包括竖窑炉1、三级换热器2、蒸汽发电机组5、蒸汽发生器3；蒸汽发电机组5的出口端通路上连接有冷却器6，所述竖窑炉1包括若干个竖式放置的隔板11，所述隔板11内设有隔板夹层，所述隔板夹层的两端分别通过管路与三级换热器相连通；所述隔板夹层内装有液态金属，所述三级换热器分为过热段、蒸汽段和预热段；所述液态金属依次流经过热段、蒸汽段和预热段；所述蒸汽发生器3的蒸汽出口通过管路经过过热段连通蒸汽发电机组5，蒸汽在过热段与液态金属进行换热，蒸汽发电机组5的出口连通冷却器6；冷却器6连通的管路经过预热段通往蒸汽发生器3，冷却水在预热段与液态金属进行换热；蒸汽发生器3的循环水路经过蒸汽段，在蒸汽段与液态金属进行换热。
21.高温固态物料从竖窑炉顶部的进料口倒入竖窑炉内，然后固态物料均匀地分散到隔板之间的空间内，高温固态物料通过隔板导热与液态金属进行换热，液态金属吸收高温物料的热量后在电磁泵的驱动下进入三级换热器，与三级换热器内的水进行换热，使得低温水经吸热后生成过热高温高压水蒸汽，换热以后的液态金属温度降低回到竖窑炉再次吸热循环。高温高压水蒸汽再进入蒸汽发电机组推动汽轮机发电。高温高压水蒸汽经过汽轮机做功以后变成低温低压蒸汽，再经冷却器冷却后变成低温水回到换热器再次吸热。
22.优选的，所述隔板夹层11和三级换热器2之间的管路上设有电磁泵7。
23.具体的，吸热以后的高温液态金属首先进入过热段与蒸汽进行换热使得蒸汽变成高温高压过热蒸汽进入蒸汽发电机组5用于发电；从过热段出来的液态金属进入蒸汽段与
经过蒸汽发生器3进入三级换热器2的水进行换热；使得低温水经蒸汽段吸热后进入蒸汽发生器3生成过热高温高压水蒸汽，最后液态金属进入预热段，与经过冷却器6冷却后的低温水进行换热，液态金属温度降低，回到竖窑炉1再次进行吸热循环。
24.优选的，所述蒸汽发电机组5、冷却器6以及三级换热器2的通路上设有高压水泵4。
25.所述蒸汽发电机组5、冷却器6以及三级换热器2的通路上设有高压水泵4。
26.所述蒸汽发生器3和三级换热器2之间的的循环水路上设有高压水泵4，循环水路中的水经过蒸汽段，在蒸汽段与液态金属进行换热。
27.使用时，所述高温物料运送到所述竖窑炉顶部，然后倾倒于竖窑炉内，900℃左右及以上的高温物料分散于竖窑炉隔板之间的空间内，与所述隔板夹层内的液态金属进行热量交换。液态金属吸收高温物料的热量后在电磁泵的驱动下进入三级换热器，所述三级换热器分为过热段、蒸汽段和预热段。吸热以后的高温液态金属首先进入过热段与蒸汽进行换热使得蒸汽变成高温高压过热蒸汽进入蒸汽发电机组用于发电，从过热段出来的液态金属进入蒸汽段与蒸汽发生器进入三级换热器内的水进行换热，使得低温水经吸热后进入蒸汽发生器生成过热高温高压水蒸汽，最后液态金属进入预热段，与经过冷却器冷却后的低温水进行换热，液态金属温度降低，回到竖窑炉再次进行吸热循环。而换热器过热段出来的高温高压水蒸汽进入蒸汽发电机组推动汽轮机发电。高温高压水蒸汽经过汽轮机做功以后变成低温低压蒸汽，再经冷却器冷却后变成低温水回到换热器预热段再次吸热。至此，高温固态物料携带的热量经过液态金属和水的吸热换热变成可利用的蒸汽，达到废热回收利用的作用，而且整个废热回收过程没有粉尘、有害气体产生，达到了减排的目的。
28.综上所述，本发明利用液态金属的高温流动换热对高温固态物料余热回收处理工艺做出了技术革新的改进，余热回收效率高，无污染，自动化程度高，适用于冶金、电石、水泥、化工行业。
29.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。