專利名稱：鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)。
技術(shù)背景
金屬鎂還原工序產(chǎn)生許多料渣，料渣的出爐溫度在1000°C以上，顯熱相當(dāng)可觀。目 前處置均為集中放置，自然冷卻。還沒有一種成熟的技術(shù)對(duì)其料渣顯熱進(jìn)行有效的回收，造 成大量熱能白白浪費(fèi)。而且料渣熱能回收中存在以下主要難題，由于受還原工藝的制約，料 渣供給屬于間斷性供應(yīng)，造成熱量供給不連續(xù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)熱蒸汽供應(yīng)的鎂還原爐料渣熱能回收系 統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)，包括與排渣設(shè)備配合從而利用料渣余熱制備熱 蒸汽的余熱鍋爐，其特別之處在于，還包括一蒸汽蓄熱器，該蒸汽蓄熱器內(nèi)安裝有至少一個(gè) 蒸汽噴嘴，該所有蒸汽噴嘴均通過進(jìn)氣管路伸出蒸汽蓄熱器外并與余熱鍋爐的蒸汽出口連 通；所述排渣設(shè)備包括儲(chǔ)料倉和與該儲(chǔ)料倉連通的出料通道，在該出料通道內(nèi)安裝有螺旋 出料機(jī)。
其中余熱鍋爐內(nèi)的換熱管由串聯(lián)的高溫?fù)Q熱管組和低溫?fù)Q熱管組構(gòu)成，該低溫?fù)Q 熱管組由熱真空管組成。
本發(fā)明能夠用于鎂還原爐料渣的余熱回收再利用，在料渣間隔排放的情況下仍然 能夠?qū)崿F(xiàn)熱蒸汽的連續(xù)供應(yīng)。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明
如圖1所示，本系統(tǒng)主要有蒸汽蓄熱器2部分和余熱鍋爐1部分組成一、蒸汽蓄熱 器2部分
1、工作原理
蒸汽蓄熱器2的工作原理是在壓力容器中儲(chǔ)存水，將蒸汽通入水中以加熱水，即 傳輸熱能與水，使容器中水的溫度和壓力升高，形成具有一定壓力的飽和水；然后在容器壓 力下降的條件下，飽和水成為過熱水，立即沸騰而自蒸發(fā)，產(chǎn)生蒸汽。以水作為載體間接儲(chǔ) 蓄蒸汽。容器中的水即是蒸汽和水進(jìn)行熱交換的傳熱介質(zhì)，又是儲(chǔ)存熱能的熱載體。
2、蒸汽蓄熱器2的結(jié)構(gòu)
蒸汽蓄熱器2包括鋼制(16MnR)圓筒形壓力容器，外壁敷有保溫層，內(nèi)部裝有充熱 蒸汽總管和支管，支管末端裝有噴口向上的蒸汽噴嘴3，噴口外圍設(shè)計(jì)有循環(huán)導(dǎo)流筒。循環(huán) 導(dǎo)流筒的作用是使水作必要的循環(huán)，消除出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象。蓄熱器的進(jìn)氣口通過自動(dòng)調(diào) 節(jié)閥與來自余熱鍋爐1的蒸汽管相連。蓄熱器的充熱和放熱均為全自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行。當(dāng)用氣 負(fù)荷小于鍋爐的供氣量時(shí)，蓄熱器可自動(dòng)吸收多余的蒸汽，變?yōu)榫哂幸欢▔毫Φ娘柡退畠?chǔ) 存起來，當(dāng)用氣負(fù)荷大于鍋爐的供氣量時(shí)(對(duì)間歇式供熱工況即為停止供熱時(shí)期)，蓄熱器 內(nèi)的飽和水會(huì)因降壓發(fā)生閃蒸而重新產(chǎn)生蒸汽，以補(bǔ)充鍋爐的停止供氣或供氣不足。
蒸汽蓄熱器2是以水為載體的間接蓄存蒸汽的設(shè)備，在容積相同時(shí)，其蓄熱量為 干汽包的數(shù)十倍乃至近百倍。
在蓄熱器筒體外的頂部蒸汽出口處接裝一個(gè)臥式汽水分離器，在該分離器內(nèi)裝設(shè) 一個(gè)拉法爾噴嘴，在其后接出供氣管，可限制放熱時(shí)蒸汽的流量在一定的最大值內(nèi)，以防止 發(fā)生供氣管破裂等事故。
蓄熱器筒壁上有蒸汽入口和出口、人孔、進(jìn)水口，其底部有排水口和支架。同時(shí)，裝 設(shè)有壓力計(jì)、水位計(jì)等檢測(cè)儀表；其中可裝設(shè)蒸汽流量計(jì)、遠(yuǎn)傳式壓力計(jì)、水位計(jì)以及控制 裝置到中控室，通過顯示屏顯示并操作。
3、蒸汽蓄熱器2的運(yùn)行
蒸汽蓄熱器2在運(yùn)行時(shí)，筒體內(nèi)先注入定量的軟水。充熱時(shí)將需要儲(chǔ)存的蒸汽通 入筒體內(nèi)的蒸汽管，經(jīng)由位于水面下的蒸汽噴嘴3向水中噴出。蒸汽和水發(fā)生熱值交換，首 先在循環(huán)筒內(nèi)噴嘴上部區(qū)域內(nèi)形成密度較輕的汽水混合物，它借噴出蒸汽的動(dòng)能推動(dòng)循環(huán) 筒內(nèi)的水向上流，擴(kuò)散在水中。這時(shí)循環(huán)筒下口周圍的水就流入筒內(nèi)而向上流動(dòng)，它和噴嘴 噴出的蒸汽混合后向上流出筒口。被加熱了的水就在循環(huán)筒外圍向下流動(dòng)，如此反復(fù)的循 環(huán)流動(dòng)，原儲(chǔ)存的水逐漸被加熱升溫，絕大部分蒸汽傳出釋放熱能，冷凝為水。這時(shí)容器內(nèi) 的壓力、水溫、水位均升高。水的熱焓值提高到與容器內(nèi)壓力相對(duì)應(yīng)的飽和水焓值，這就是 充熱過程。充熱達(dá)到設(shè)定的壓力時(shí)終止充熱。
當(dāng)?shù)蛪簜?cè)熱用戶的用氣量大于鍋爐的蒸發(fā)量時(shí)，蓄熱器排氣管內(nèi)壓力下降，容器 內(nèi)壓力就高于排氣管內(nèi)壓力，于是汽空間中的蒸汽立即沖開排氣止回閥而流向低壓分氣缸 供出。這時(shí)，容器內(nèi)壓力開始下降，飽和水的溫度高于降壓后相應(yīng)的飽和溫度而成為過熱 水，形成剩余熱量，過熱水就迅速沸騰蒸發(fā)，不斷的產(chǎn)生飽和蒸汽，補(bǔ)充該時(shí)鍋爐供氣的不 足，直到設(shè)定的放熱壓力。
其中充熱壓力、放熱壓力、容器體積等要根據(jù)實(shí)際余熱鍋爐1的供熱條件和低壓 蒸汽的需用情況設(shè)計(jì)計(jì)算。
由于配置了蒸汽蓄熱器2，在供料高峰時(shí)，蓄熱器將多余的蒸汽熱量?jī)?chǔ)存在蓄熱器 中，在供料間隔，蓄熱器將儲(chǔ)存的熱量釋放，從而實(shí)現(xiàn)熱量的連續(xù)供應(yīng)。
二、余熱鍋爐1
料渣余熱鍋爐1與其它余熱鍋爐1相同，由加熱管組、過熱管組以及汽水分離器和 相關(guān)儀表、管道組成。具體結(jié)構(gòu)又有所區(qū)別。
1、換熱管組
換熱管組中換熱管采用螺紋管結(jié)構(gòu)，通過自身的膨脹收縮，起到一定的清灰作用。 同時(shí)也增加了換熱面積，強(qiáng)化了熱交換。換熱管采用表面滲鋁工藝，一是強(qiáng)化換熱管表面抗氧化性能，同時(shí)增強(qiáng)表面耐磨性。
2、汽水分離器
余熱鍋爐1換熱管組上方安置有一個(gè)汽水分離器，用以將帶上的水進(jìn)行分離，同 時(shí)將回流的水循環(huán)。
3、進(jìn)料口
設(shè)計(jì)中，由于料渣的間斷供應(yīng)特性，設(shè)計(jì)了一個(gè)進(jìn)料口和儲(chǔ)料倉4，儲(chǔ)料倉4為耐 火磚砌筑的保溫結(jié)構(gòu)。
4、出料口
出料口采用漏斗形狀，下面連接出料通道5并裝設(shè)有螺旋出料機(jī)，用于控制和調(diào) 節(jié)排量。出料口裝設(shè)有熱電偶，用以檢測(cè)出灰溫度，使物料中的熱量盡可能回收。冷卻后的 灰料，直接由出料口輸送到出料車運(yùn)輸出去。其中進(jìn)料和出料均采用蝸輪減速器采用全自 動(dòng)控制。
運(yùn)行時(shí)，還原料渣由進(jìn)料口進(jìn)入儲(chǔ)料箱，通過儲(chǔ)料箱料渣進(jìn)入換熱管，換熱管受熱 將管內(nèi)水加熱，被加熱的水、汽混合介質(zhì)進(jìn)入汽水分離器，蒸汽一部分供給下游用氣裝置， 多余部分進(jìn)入蒸汽蓄熱器2儲(chǔ)存。物料由高溫?fù)Q熱管組6進(jìn)入低溫?fù)Q熱管組7，低溫?fù)Q熱管 組7由熱真空管組成，能有效的吸收料渣中的熱量，將料渣溫度降低到80°C以下。
當(dāng)換熱管出現(xiàn)積灰嚴(yán)重影響換熱效率時(shí)，利用料渣供給間隙用吹灰裝置進(jìn)行吹 掃。出料裝置一是實(shí)現(xiàn)冷卻后的料渣及時(shí)排除，二是用以控制料渣供給速度，使料渣的供給 實(shí)現(xiàn)均衡供應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)，包括與排渣設(shè)備配合從而利用料渣余熱制備熱蒸 汽的余熱鍋爐(1)，其特征在于還包括一蒸汽蓄熱器O)，該蒸汽蓄熱器(2)內(nèi)安裝有至少 一個(gè)蒸汽噴嘴(3)，該所有蒸汽噴嘴(3)均通過進(jìn)氣管路伸出蒸汽蓄熱器(2)外并與余熱鍋 爐(1)的蒸汽出口連通；所述排渣設(shè)備包括儲(chǔ)料倉(4)和與該儲(chǔ)料倉(4)連通的出料通道 (5)，在該出料通道(5)內(nèi)安裝有螺旋出料機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于其中余熱鍋爐(1) 內(nèi)的換熱管由串聯(lián)的高溫?fù)Q熱管組(6)和低溫?fù)Q熱管組(7)構(gòu)成，該低溫?fù)Q熱管組(7)由 熱真空管組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂還原爐料渣熱能回收系統(tǒng)，包括與排渣設(shè)備配合從而利用料渣余熱制備熱蒸汽的余熱鍋爐(1)，其特點(diǎn)是，還包括一蒸汽蓄熱器(2)，該蒸汽蓄熱器(2)內(nèi)安裝有至少一個(gè)蒸汽噴嘴(3)，該所有蒸汽噴嘴(3)均通過進(jìn)氣管路伸出蒸汽蓄熱器(2)外并與余熱鍋爐(1)的蒸汽出口連通；所述排渣設(shè)備包括儲(chǔ)料倉(4)和與該儲(chǔ)料倉(4)連通的出料通道(5)，在該出料通道(5)內(nèi)安裝有螺旋出料機(jī)。本發(fā)明能夠用于鎂還原爐料渣的余熱回收再利用，在料渣間隔排放的情況下仍然能夠?qū)崿F(xiàn)熱蒸汽的連續(xù)供應(yīng)。
文檔編號(hào)C22B26/22GK102042767SQ20111000193
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者拓萬蘭, 李文勝, 王婧, 王秀榮, 董家馭 申請(qǐng)人:寧夏華億鎂業(yè)股份有限公司