專利名稱：一種高效利用高爐渣顯熱的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高爐渣顯熱的裝置。屬于余熱利用的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，鋼鐵企業(yè)在高爐生產(chǎn)過程中，每煉出I噸生鐵約產(chǎn)生300kg液態(tài)高爐渣，這些熱熔渣的溫度約為140(Tl600°C，每噸熱熔渣約含有1700MJ的顯熱，相當(dāng)于58kg標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值。以I臺(tái)3200m3的高爐為例，每小時(shí)約產(chǎn)生IOOt熱熔渣，相當(dāng)于5.8t標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值，足以生產(chǎn)40t/h高品位的蒸汽。自20世紀(jì)80年代起，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等就從節(jié)能和環(huán)保的角度出發(fā)，積極開發(fā)熱熔渣顯熱資源。目前熱熔渣的顯熱回收方法大致分為兩類:一類是利用循環(huán)空氣回收爐渣顯熱，然后通過余熱鍋爐以蒸汽的形式回收顯熱，如風(fēng)淬法；另一類是將高溫爐渣注入容器內(nèi)，在容器周圍用水循環(huán)冷卻，以蒸汽形式回收爐渣顯熱，如環(huán)形床法。不論上述哪種方法，目前在國(guó)外仍處于工業(yè)性試驗(yàn)階段，其熱量回收率最高可達(dá)70%左右，但由于經(jīng)濟(jì)收益較差、設(shè)備大型化難度較大，所有顯熱利用技術(shù)都未能實(shí)·現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。我國(guó)的大多數(shù)鋼鐵廠則采用水淬法，將熱熔渣在高溫下用低溫水急冷處理，得到90%以上玻璃化率的高附加值渣粒，用于水泥等產(chǎn)品的添加劑。水淬法的缺點(diǎn)是:高爐渣的顯熱無法利用，而且造成水資源的大量浪費(fèi)，對(duì)大氣、水和土壤也造成了不同程度的污染，惡化工作環(huán)境。因此，高爐渣?；约案咝Ц咂肺伙@熱回收是當(dāng)前鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待突破的技術(shù)瓶頸，也是我國(guó)節(jié)能減排的工作重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種高效利用高爐渣顯熱的裝置，解決高爐渣顯熱無法利用的問題，同時(shí)解決現(xiàn)有水淬法存在的各種污染問題。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種高效利用高爐渣顯熱的裝置，它包括高爐、循環(huán)流化床和汽輪機(jī)，在所述高爐的出口處和循環(huán)流化床的進(jìn)口處設(shè)置有密封流槽，所述循環(huán)流化床上部與汽輪機(jī)相連，在所述循環(huán)流化床上設(shè)置有二次風(fēng)口和給料口。將高爐排出的1400°C以上的熱熔渣由通過密封流槽引入循環(huán)流化床鍋爐的下部，通過壓縮空氣由高爐底部經(jīng)布風(fēng)板向上送入，高速空氣將熱熔渣噴吹、?；?，熱熔渣的顯熱通過空氣和?；鼛霠t膛內(nèi)部，并傳遞給爐膛內(nèi)部布置的水管受熱面，90%以上的顯熱全部由熱熔渣轉(zhuǎn)化成高溫高壓的過熱蒸汽，送入汽輪機(jī)發(fā)電。壓縮空氣的流速和壓力可以根據(jù)熱熔渣的流量調(diào)整，以保證熱熔渣粒化的效果。由于高爐渣是間歇地從高爐排出，為了實(shí)現(xiàn)鍋爐產(chǎn)蒸汽的連續(xù)性，在高爐I上還設(shè)有一個(gè)二次風(fēng)口 6和一個(gè)給料口 7，當(dāng)高爐渣中斷或減量時(shí)，可以通過給料口補(bǔ)充燃料，同時(shí)在二次風(fēng)口增加燃燒空氣，以保證爐膛內(nèi)部熱源連續(xù)、穩(wěn)定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、將間斷的熱熔渣顯熱轉(zhuǎn)化為連續(xù)的過熱蒸汽，并發(fā)電；
2、熱熔渣完全被送入爐膛，顯熱利用率高；3、熱熔渣在高溫下被壓縮空氣急速冷卻，渣?；Ч?，直徑均勻，產(chǎn)品中玻璃相大于90%，完全能夠用于水泥等生產(chǎn)；
4、在循環(huán)流化床內(nèi)部，?；c爐膛內(nèi)表面換熱效果好，設(shè)備投資成本低。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:高爐I
密封流槽2 循環(huán)流化床3 壓縮空氣4 汽輪機(jī)5 二次風(fēng)口 6 給料口 7。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明涉及一種高效利用高爐渣顯熱的裝置，包括高爐1、循環(huán)流化床3和汽輪機(jī)5，在所述高爐I的出口處和循環(huán)流化床3的進(jìn)口處設(shè)置有密封流槽2，所述循環(huán)流化床3的上部與汽輪機(jī)5相連，在所述循環(huán)流化床3上設(shè)置有二次風(fēng)口 6和給料口 7。
某臺(tái)高爐為3200m3，平均每小時(shí)約產(chǎn)生IOOt熱熔渣，每2.5小時(shí)出渣一次，出渣持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)，中斷0.5小時(shí)。采用本發(fā)明后，將90%的熱熔渣顯熱轉(zhuǎn)化為過熱蒸汽，在出渣中斷時(shí)，用鋼廠高爐煤氣補(bǔ)充，循環(huán)流化床鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生高品位過熱蒸汽42t，配套發(fā)電機(jī)組的規(guī)模為8麗，以0.5元/kW.h的電價(jià)計(jì)算，年收入可達(dá)3200萬元。在不影響粒化渣的使用價(jià)值的前提下，還能避免水資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，既具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、又有很好的環(huán)保效益。
權(quán)利要求
1.一種高效利用高爐渣顯熱的裝置，其特征在于它包括高爐(I)、循環(huán)流化床(3)和汽輪機(jī)(5 )，在所述高爐(I)的出口處和循環(huán)流化床(3 )的進(jìn)口處設(shè)置有密封流槽(2 )，所述循環(huán)流化床(3 )上部與汽輪機(jī)(5 )相連，在所述循環(huán)流化床(3 )上設(shè)置有二次風(fēng)口( 6 )和給料口(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效利用高爐渣顯熱的裝置，其特征在于它包括高爐(1)、循環(huán)流化床(3)和汽輪機(jī)(5)，在所述高爐(1)的出口處和循環(huán)流化床(3)的進(jìn)口處設(shè)置有密封流槽(2)，所述循環(huán)流化床(3)上部與汽輪機(jī)(5)相連，在所述循環(huán)流化床(3)上設(shè)置有二次風(fēng)口(6)和給料口(7)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在保證高爐渣可資源化利用的前提下，盡可能地利用熱熔渣的顯熱，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
文檔編號(hào)F27D17/00GK103160624SQ20131006890
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者趙海浩, 華玉龍 申請(qǐng)人:江蘇一同環(huán)保工程技術(shù)有限公司