CN107460266A - 一种熔渣干法粒化取热*** - Google Patents

一种熔渣干法粒化取热*** Download PDF

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Abstract

一种熔渣干法粒化取热***，包括渣流输送及控制装置、粒化装置、换热装置和调控装置。渣流输送及控制装置包括熔渣出流通道、渣槽和溢流板。溢流板设置在渣槽出口端，位于渣槽和换热装置之间；粒化装置设置在换热装置的前端，且位于渣槽下方；粒化装置的喷射口对着换热装置；调控装置包括设置在换热装置上的测温装置、控制装置和粒化调控电机；测温装置用于测量换热装置的温度，并把换热装置的温度信号传输给与测温装置连接的控制装置；控制装置根据温度信号调节粒化装置的位置与喷射压力。溢流板可上下移动。本发明渣流有序可控，粒化装置位置、压力在线调控优化粒化效果，换热装置运行安全可靠。

Description

一种熔渣干法粒化取热***
技术领域
本发明涉及一种熔渣干法粒化取热***，属于能源工程领域。
背景技术
熔渣是在冶金生产过程中的高温、熔融态产物，如液态的高炉渣、钢渣、铜渣等，其中蕴含着丰富的热能资源。
例如液态高炉渣是一种典型的熔渣，急冷处理的高炉渣形成大量的玻璃相的非晶态物质，具有较高的水合活性，是生产水泥等建筑材料的优质原料。同时，液态高炉渣温度在1300℃到1600℃之间，具有很高的热能回收利用价值。
高温熔渣干法粒化并回收余热进行热利用，是当前技术开发的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔渣干法粒化取热***，从渣流控制着手，使得渣流有序可控的进入粒化、换热装置，并通过粒化装置位置、压力在线调控优化粒化效果保证换热装置运行安全。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种熔渣干法粒化取热***，所述***包括渣流输送及控制装置、粒化装置和换热装置；
所述渣流输送及控制装置包括熔渣出流通道、渣槽和溢流板；所述渣槽设置在熔渣出流通道末端下方，所述渣槽出口设置在所述换热装置前端；所述溢流板设置在所述渣槽出口端，位于所述渣槽和所述换热装置之间；
所述粒化装置设置在所述换热装置的前端，且位于所述渣槽下方；所述粒化装置的喷射口对着所述换热装置。
作为进一步改进的技术方案，所述***还包括调控装置，所述调控装置包括设置在所述换热装置上的测温装置、控制装置和粒化调控电机；所述测温装置用于测量所述换热装置的温度，并把所述换热装置的温度信号传输给与所述测温装置连接的所述控制装置；所述控制装置根据温度信号调节所述粒化装置与所述换热装置的距离或所述粒化装置的喷射介质压力。
上述技术方案中，控制装置选用PLC控制单元。
上述技术方案中，所述控制装置根据温度信号调节所述粒化调控电机的转动；所述粒化调控电机通过粒化电机传动轴与所述粒化装置相连，调节所述粒化装置与所述换热装置的距离。
作为进一步改进的技术方案，所述溢流板为移动式溢流板，可在所述渣槽出口端上下移动，调节所述渣槽内的熔渣深度和熔渣溢流高度。
上述技术方案中，所述溢流板倾斜布置，且溢流板上部向换热装置方向倾斜靠近。
作为进一步改进的技术方案，所述***还包括溢流板控制装置，所述溢流板控制装置用于调节所述溢流板的上下位置。
上述技术方案中，所述溢流控制装置包括溢流板调控电机和连接所述溢流板的溢流调控传动轴。
上述技术方案中，所述渣槽底部朝着所述换热装置倾斜，所述渣槽底部与水平方向的夹角α为0~20°。
上述技术方案中，所述渣槽中部上方还设置有挡渣板。
作为进一步改进的方案，所述粒化装置的喷射口方向可在垂直方向或水平两侧方向调节转动。
本发明具有以下优点及突出性效果：倾斜渣流通道使得熔渣输送顺畅，可移动式溢流板使得熔渣进入换热装置粒化、换热的流量和均匀性可控；粒化装置通过控制装置调节位置，使得粒化、换热效果可控。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种熔渣干法粒化取热***示意图。
图2为本发明所涉及的一种熔渣干法粒化取热***A视图示意图。
图中：1－熔渣口；2－熔渣出流通道；3－渣槽；4－挡渣板；5－溢流板；6－换热装置；7－测温装置；8－控制装置；9－粒化调控电机；10－粒化电机传动轴；11－粒化装置；12－齿轮；13－齿条；14－滑道；15－轴承；16－支架；17－溢流板调控电机；18－溢流调控传动轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
如图1所示，一种熔渣干法粒化取热***，包括渣流输送及控制装置、粒化装置11、换热装置6和调控装置。换热装置6可选用锅炉或其它换热器。
渣流输送及控制装置包括熔渣出流通道2、渣槽3和溢流板5。熔渣出流通道2设置在熔渣装置如高炉的熔渣口1下方，倾斜设置。渣槽3设置在熔渣出流通道2末端下方，连接到粒化装置11和换热装置6。渣槽3出口设置在换热装置6前端；所述溢流板5设置在所述渣槽3出口端，位于所述渣槽3和所述换热装置6之间。溢流板5为移动式溢流板，可在所述渣槽3出口端上下移动，调节所述渣槽3内的熔渣深度和熔渣溢流高度。溢流板5上部朝向换热装置6方向倾斜布置。
所述***还包括溢流板控制装置，所述溢流板控制装置用于调节所述溢流板5的上下位置。所述溢流控制装置包括溢流板调控电机17和连接所述溢流板5的溢流调控传动轴18。
所述粒化装置11设置在所述换热装置6的前端，且位于所述渣槽3出口下方；所述粒化装置11的喷射口对着所述换热装置6，且粒化装置11的喷射口对准从渣槽3出口溢流而下的高温熔渣流。
所述调控装置包括设置在所述换热装置6上的测温装置7、控制装置8和粒化调控电机9。测温装置7设置在换热装置6与粒化装置11相对的一侧壁面上。所述测温装置7用于测量所述换热装置6的温度，并把所述换热装置6的温度信号传输给与所述测温装置7连接的所述控制装置8；所述控制装置8根据温度信号调节所述粒化调控电机9的转动；所述粒化调控电机9通过粒化电机传动轴10与所述粒化装置11相连，调节所述粒化装置11与所述换热装置6的距离。控制装置8选用PLC控制单元。PLC是可编程逻辑控制器（ProgrammableLogic Controller）的简称，相对简单可控。
高温熔渣从熔渣口1流出，顺着熔渣出流通道2进入渣槽3。熔渣出流通道2通常比渣槽3陡峭，便于熔渣快速流动防止凝结。所述渣槽3底部朝着所述换热装置6倾斜，所述渣槽3底部与水平方向的夹角α为0~20°，可以使得渣流流畅而不滞留凝结。
熔渣在溢流板5的调控下以溢流方式流出渣槽3进入换热装置6上部，溢流板5倾斜布置以防止熔渣滴落在溢流板5外侧板面。溢流出的熔渣在下落过程中，被从粒化装置11喷射口喷出的蒸汽、高压水或者高压气固两相流等粒化介质截流并瞬间凝固而掉落到换热装置6或飞溅到换热装置6的壁面上。换热装置6壁面采用水冷壁。测温装置7布置在换热装置6内与粒化装置11相对的一侧壁面上，并与控制装置8相连传输壁面温度信号。当高温熔渣粒化颗粒大量喷射到粒化装置11的对侧壁面时，测温装置检测到高温信号，通过控制装置8控制粒化装置11向后侧移动或者减小粒化装置11的喷射口压力，从而减小粒化装置11的喷射距离，使粒化后的渣粒全部落在换热装置6内。
作为进一步改进的方案，所述粒化装置11的喷射口方向可在垂直方向或水平两侧方向调节转动，优化粒化效果。
所述渣槽3中部上方还设置有挡渣板4，挡渣板4可以使大流量的高温熔渣的动能减弱，使溢出渣槽3的渣流分布更加均匀。
其中一个实施方式为如图2所示的齿轮传动方式，溢流板5两侧和渣槽3出口两侧设置有滑道14、齿轮12、齿条13，溢流板调控电机17连接有溢流调控传动轴18，溢流调控传动轴18通过轴承15和支架16支撑固定。溢流板调控电机17带动溢流调控传动轴18旋转，进而带动齿轮12转动。通过齿轮12和齿条13的啮合带动整个溢流板5在滑道14内上升或下降。
当熔渣流量增大时，溢流板调控电机17逆时针旋转，通过轴连接带动两侧齿轮12逆时针转动，齿轮-齿条啮合带动整个溢流板5在滑道14内上升；当熔渣流量减小时，溢流板调控电机17顺时针旋转，通过轴连接带动两侧齿轮12顺时针转动，齿轮-齿条啮合带动整个溢流板5在滑道14内下降。当进渣结束后，溢流板5下降至最低处，此时溢流板5顶部与渣槽3底部平齐，使渣槽3内残余熔渣全部排净，防止其在渣槽3内凝结而影响后续运行。
溢流板5也可以通过链条或其它传动方式在溢流板调控电机17和溢流调控转动轴18的带动下移动。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述***包括渣流输送及控制装置、粒化装置（11）和换热装置（6）；所述渣流输送及控制装置包括熔渣出流通道（2）、渣槽（3）和溢流板（5）；所述渣槽（3）设置在熔渣出流通道（2）末端下方，所述渣槽（3）出口设置在所述换热装置（6）前端；所述溢流板（5）设置在所述渣槽（3）出口端，位于所述渣槽（3）和所述换热装置（6）之间；所述粒化装置（11）设置在所述换热装置（6）的前端，且位于所述渣槽（3）下方；所述粒化装置（11）的喷射口对着所述换热装置（6）。
2.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述***还包括调控装置；所述调控装置包括设置在所述换热装置（6）上的测温装置（7）、控制装置（8）和粒化调控电机（9）；所述测温装置（7）用于测量所述换热装置（6）的温度，并把所述换热装置（6）的温度信号传输给与所述测温装置（7）连接的所述控制装置（8）；所述控制装置（8）根据温度信号调节所述粒化装置（11）与所述换热装置（6）的距离或所述粒化装置（11）的喷射介质压力。
3.按照权利要求2所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述控制装置（8）选用PLC控制单元。
4.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述溢流板（5）为移动式溢流板，可在所述渣槽（3）出口端上下移动。
5.按照权利要求1或4所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述溢流板（5）倾斜布置。
6.按照权利要求1或4或5所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述***还包括溢流板控制装置，所述溢流板控制装置用于调节所述溢流板（5）的上下位置；所述溢流控制装置包括溢流板调控电机（17）和连接所述溢流板（5）的溢流调控传动轴（18）。
7.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述渣槽（3）底部朝着所述换热装置（6）倾斜，所述渣槽（3）底部与水平方向的夹角α为0~20°。
8.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述渣槽（3）中部上方还设置有挡渣板（4）。
9.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述粒化装置（11）的喷射口方向可在垂直方向或水平两侧方向调节。
10.按照权利要求1所述的一种熔渣干法粒化取热***，其特征在于：所述控制装置（8）根据温度信号调节所述粒化调控电机（9）的转动；所述粒化调控电机（9）通过粒化电机传动轴（10）与所述粒化装置（11）相连，调节所述粒化装置（11）与所述换热装置（6）的距离。
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