一种高温固体热渣热量回收系统的制作方法

1.本实用新型属于热量回收技术领域，特别是针对高温固体热渣的热量回收，具体为将排出工业装置系统的高温固体热渣利用空气直接吹冷热渣，常温冷空气被加热成热空气回收热量，使高温固体热渣中的热量被回收的装置系统。


背景技术：

2.在工业装置中有低于灰熔点的、温度在800℃以下固体渣排出系统，现有装置采用水直接冲渣达到降温目的，或采用冷渣机冷却降温并回收热量，分别存在如下弊端：
3.1、采用水直接冲渣降温，产生污水，渣中的细灰在冲渣过程形成飞尘，严重污染环境；渣中热量进入污水中，回收难度大，更多的实际装置没有对这部分冲渣水热量进一步回收，形成较大浪费。
4.2、采用冷渣机冷却，水与灰渣间接换热，回收了热量，并降低了固体渣的温度；较水冲渣，环境有了较大改观，并回收了热量。但冷渣机换热管长期与固体渣接触，易形成磨损，发生泄漏事故，影响装置运行；出冷渣机固体渣输送到渣仓，一般采用半封闭皮带输送，易形成环境污染；对于多个点位排渣的系统装置，设置一对一的冷渣机，工艺复杂。
5.3、现在的公知常识，用风吹冷却热渣，被加热空气回收热量的技术难题：现有常识高速气流可输送热渣和冷却热渣，但被加热的高压热空气与已冷却的冷渣很难分离，其技术难题在于能输送热渣的气流压力大、流速快，热渣被输送到冷却仓中后，热渣在冷却仓中的高流速气体中很难下落与气体分离，因气渣难分离而阻碍了风冷热渣的技术路线被实用。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种在冷却仓内，能迅速冷却热渣，在保证热渣温度降到额定温度的条件下，能快速降低输送热渣的气流速度，已冷却的热渣能快速下沉，气与渣快速分离的系统装置。
7.本实用新型的构思：在灰渣仓中部位，用大流量的反向旋转常温空气，去对撞小流量的载有热渣的高压力正向旋转气体，使气体对撞后促进热渣被快速降温，并且使对撞后的混合气体无明显有序流动而呈随机流动状态。在灰渣仓下部位，用少量常温空气切线进入灰渣仓，形成离心旋转速气流，使随机流动漂浮状态的灰渣加速下沉，气与渣快速分离，提高分离效率。
8.一种高温固体热渣热量回收系统，包括高温热渣产生装置1、气力输送阀3、载渣气流空压机4和灰渣仓6，气力输送阀3分别与高温热渣产生装置1、载渣气流空压机4、灰渣仓6用管道相通，其特征在于：在高温热渣产生装置1和气力输送阀3之间的管道上还串通有高温固体热渣缓冲罐2；
9.在灰渣仓6中上部位的外壁，连通气力输送阀3的载渣气流管10与灰渣仓6连接，载渣气流管10沿切线方向进入灰渣仓6，使载渣气流管10中的高压气流在灰渣仓6中定向有序
旋转；
10.在灰渣仓6中间部位的外壁，连通反向气流空压机5的反向气流管11与灰渣仓6连接，反向气流管11沿切线方向进入灰渣仓6；
11.反向气流管11和载渣气流管10与灰渣仓6外壁连通的方向相向，使反向气流管11和载渣气流管10中的气流方向相反；
12.在灰渣仓6中下部位的外壁，连通反向气流空压机5的旋沉气流管13与灰渣仓6连接，旋沉气流管13沿切线方向进入灰渣仓6，即方向相同于反向气流管11；使灰渣仓6中下部位产生有序的离心旋转气流，离心旋转气流产生离心力，促进灰渣沉降在灰渣仓6底部位；为了保障反向气流管11有充足的空气换热，旋沉气流管13上设有限气体流量阀12，旋沉气流管13的气体流量小于反向气流管11的气体流量；
13.在灰渣仓6底部位设有向下排出灰渣的开口；
14.在灰渣仓6内的上面部位，设有气体能通过和粉尘不能通过的高温陶瓷除尘管层6-1；
15.在灰渣仓6顶部位设有向上排出气体的开口。
16.本实用新型主要解决两个技术问题：快速降低输送热渣的气流速度、热渣温度和灰渣下沉过程中快速的、高效实现气与渣的分离。
17.第一步解决快速降低输送热渣的气流速度、热渣温度问题是：用常温空气经载渣气流空压机4加压成高压常温输送空气气流，通过气力输送阀3、载渣气流管10气力输送热渣到灰渣仓6内的中上部，并切线进入，在输送过程中，高压常温空气气流与高温固体热渣均匀混合，常温空气被加热，热渣被降温；热渣也随被加热气体进入灰渣仓6内的中上部。在灰渣仓6中间部位引入从反向气流空压机5输送的低压常温空气气流，并反向切线进入。在灰渣仓6内，中上部正向旋转的带热渣及加热的气体和中间部位进入的反向旋转低压常温空气气流混合并发生剧烈对撞，正反两个气流混合使灰渣仓6内的中部以上位置的混合气流其流速减慢至随机漂浮状态，由于剧烈对撞，低压常温空气也能快速吸收热渣和加热气体的热量，使热渣迅速降温到接近需要的低温温度，成低温灰渣。因正反两个气流混合使混合气流的流速减慢至随机漂浮状态后，低温灰渣比刚进入灰渣仓6内的灰渣更易向下沉降，更用利于气与渣分离，并且剧烈对撞，使热量能迅速的回收。
18.第二步解决灰渣下沉并快迅的实现气与渣分离问题是：在灰渣仓6中下部位，从旋沉气流管13输送低压常温空气气流，该气流在灰渣仓6内的中下部位切线进入的气流在灰渣仓6内产生旋转气流，带动第一步中失去有序旋转方向的随机流动已冷却的混合气流也呈有序旋转流动，旋转流动产生离心力，促进灰渣下沉。这种促沉降旋转气流比随机漂浮气体更能促进气流中的灰渣沉降与气体分离。冷却的灰渣聚集在灰渣仓6底部，当达到一定料位时排出灰渣仓6；加热的低压冷却空气与高压输送空气混合上升到渣仓顶部，渣仓顶部设置有高温陶瓷除尘管层6-1，高温陶瓷除尘管层6-1除掉加热空气中夹带的灰尘后从灰渣仓6顶部排出，这些热空气一是可作为加热、烘干、取暖的热源，二是作为燃烧用空气，因为是温度升高的空气，可节省燃烧燃料、提高燃烧效率。
19.本实用新型技术效果和优点在于：
20.1.采用空气回收高温固体热渣中热量，提高其热量的可利用价值。
21.2.用两个促进灰渣下沉技术，解决气体与灰渣快速分离与快速降低渣的温度问
题，具体是输送渣的气流与降温气流反向流动并发生剧烈对撞，再用促沉降旋转气流，产生离心力，使灰渣加速下沉、促进气与渣分离，达到热渣被空气快速降温后能快速下沉灰渣到仓底部，和受热的热空气能从灰渣仓顶部排出成为有用热资源，热渣中的热量被回收利用。
22.3.通过气力输送，集中进入灰渣仓处理灰渣，流程简单，方便管理。
23.4.灰渣排出与热量回收均在密闭空间中进行，无扬尘产生，更环保、清洁。
24.5.热回收系统无复杂的换热装置，设备运行更稳定、安全。
25.6.产生的热空气应用灵活，利用价值高。可以作为干燥、取暖热源，也可以作为燃烧用空气，由于空气温度升高，减少燃料消耗，提高燃烧效率，具有较好的经济性。
附图说明
26.图1是本实用新型各设置的连接结构示意图；
27.图中1是高温固体热渣产生装置、2是高温固体热渣缓冲罐、3是气力输送阀、4是载渣气流空压机、5是反向气流空压机、6是灰渣仓、6-1是高温陶瓷除尘管层、10是载渣气流管、11是反向气流管、12是限气体流量阀、13是旋沉气流管。
具体实施方式
28.实施例1、一种高温固体热渣热量回收系统
29.如图1，
30.1、一种高温固体热渣热量回收系统，包括高温热渣产生装置1、气力输送阀3、载渣气流空压机4和灰渣仓6，气力输送阀3分别与高温热渣产生装置1、载渣气流空压机4、灰渣仓6用管道相通，其特征在于：在高温热渣产生装置1和气力输送阀3之间的管道上还串通有高温固体热渣缓冲罐2；
31.在灰渣仓6中上部位的外壁，连通气力输送阀3的载渣气流管10与灰渣仓6连接，载渣气流管10沿切线方向进入灰渣仓6，使载渣气流管10中的高压气流在灰渣仓6中定向有序旋转；
32.在灰渣仓6中间部位的外壁，连通反向气流空压机5的反向气流管11与灰渣仓6连接，反向气流管11沿切线方向进入灰渣仓6；
33.反向气流管11和载渣气流管10与灰渣仓6外壁连通的方向相向，使反向气流管11和载渣气流管10中的气流方向相反；
34.在灰渣仓6中下部位的外壁，连通反向气流空压机5的旋沉气流管13与灰渣仓6连接，旋沉气流管13沿切线方向进入灰渣仓6即方向相同于反向气流管11；使灰渣仓6中下部位产生有序的离心旋转气流，离心旋转气流产生离心力，促进灰渣沉降在灰渣仓6底部位；为了保障反向气流管11有充足的空气换热，旋沉气流管13上设有限气体流量阀12，旋沉气流管13的气体流量小于反向气流管11的气体流量；
35.在灰渣仓6底部位设有向下排出灰渣的开口；
36.在灰渣仓6内的上面部位，设有气体能通过和粉尘不能通过的高温陶瓷除尘管层6-1；
37.在灰渣仓6顶部位设有向上排出气体的开口。
38.高温固体热渣产生装置1可以用现有等各种设置，高温固体热渣产生装置1一般排
放出温度为800℃以内的高温固体热渣，即本发明简称的热渣，热渣中的固体称灰渣。把800℃以内的高温固体热渣送入高温固体热渣缓冲罐2储存目的使气力输送阀3能获得稳定均匀流量的热渣进入到热量回收系统。当高温固体热渣缓冲罐2中的热渣达到一定堆料高度位后，高温固体热渣缓冲罐2停止进热渣，载渣气流空压机4启动，产生压力为0.8-1.0mpa压力的空气进入气力输送阀3，当缓冲罐2中的高温固体热渣也进入气力输送阀3时，高温固体热渣在0.8-1.0mpa的高压空气推动下，高压空气和热渣输送到灰渣仓6中，输送过程中的管内高压空气和热渣混合并进行热交换，空气温度升高，热渣温度下降。即在输送过程中，高温固体热量与输送空气均匀接触，加热输送空气，高温固体热渣温度部分下降。运输为主要功能的高压空气和热渣从灰渣仓6中上部进入，降温为主要功能的中压常温空气由反向气流空压机5产生的0.2-0.3mpa常温空气输进灰渣仓6中间部位均匀分配，常温空气与热渣在灰渣仓6中均匀混合，常温空气与灰渣仓6中的固体热渣充分接触，高温灰渣的温度降低成冷却灰渣，冷却灰渣随机漂浮的向灰渣仓6下面缓慢沉降。
39.为加快冷却灰渣沉降到灰渣仓6底部堆积排出，反向气流空压机5产生的0.2-0.3mpa常温空气经过限量阀12减压产生的0.05-0.10mpa压力的低压常温空气，0.05-0.10mpa压力的低压常温空气在灰渣仓6中下部切线进入，0.05-0.10mpa压力低压常温空气在灰渣仓6内产生旋转气流，带动失去有序旋转方向的随机流动已冷却的混合气流也呈有序旋转流动，旋转流动产生离心力，促进灰渣下沉。这种促沉降旋转气流比随机漂浮气体更能促进气流中的灰渣沉降与气体分离。冷却的灰渣聚集在灰渣仓6底部，当达到一定料位时排出灰渣仓6；从而在灰渣仓6内将热渣降温成冷却灰渣效率提升，灰渣与吹冷空气分离效率提升，经济效益提高。
40.存积在灰渣仓6底的灰渣达到一定料位定期排出。上升的空气被高温固体热灰渣加热，成为热空气，经过灰渣仓6顶部设置的高温陶瓷过滤管6-1脱除热空气中的粉尘，成为洁净热空气排出，热空气用于作为加热热源或燃烧空气用，高温固体热渣的热量实现了快速回收的目的。

技术特征：
1.一种高温固体热渣热量回收系统，包括高温热渣产生装置（1）、气力输送阀（3）、载渣气流空压机（4）和灰渣仓（6），气力输送阀（3）分别与高温热渣产生装置（1）、载渣气流空压机（4）、灰渣仓（6）用管道相通，其特征在于：在高温热渣产生装置（1）和气力输送阀（3）之间的管道上还串通有高温固体热渣缓冲罐（2）；在灰渣仓（6）中上部位的外壁，连通气力输送阀（3）的载渣气流管（10）与灰渣仓（6）连接，载渣气流管（10）沿切线方向进入灰渣仓（6），使载渣气流管（10）中的高压气流在灰渣仓（6）中定向有序旋转；在灰渣仓（6）中间部位的外壁，连通反向气流空压机（5）的反向气流管（11）与灰渣仓（6）连接，反向气流管（11）沿切线方向进入灰渣仓（6）；反向气流管（11）和载渣气流管（10）与灰渣仓（6）外壁连通的方向相向，使反向气流管（11）和载渣气流管（10）中的气流方向相反；在灰渣仓（6）中下部位的外壁，连通反向气流空压机（5）的旋沉气流管（13）与灰渣仓（6）连接，旋沉气流管（13）沿切线方向进入灰渣仓（6）；使灰渣仓（6）中下部位产生有序的离心旋转气流，离心旋转气流产生离心力，促进灰渣沉降在灰渣仓（6）底部位；旋沉气流管（13）上设有限气体流量阀（12），旋沉气流管（13）的气体流量小于反向气流管（11）的气体流量；在灰渣仓（6）底部位设有向下排出灰渣的开口；在灰渣仓（6）内的上面部位，设有气体能通过和粉尘不能通过的高温陶瓷除尘管层（6-1）；在灰渣仓（6）顶部位设有向上排出气体的开口。

技术总结
本实用新型一种高温固体热渣热量回收系统属于高温固体热渣回收热量装置系统。系统中气力输送阀分别与高温热渣产生装置、载渣气流空压机、灰渣仓相通，在灰渣仓中上部位连通气力输送阀的载渣气流管，载渣气流管沿切线进入灰渣仓中上部；在灰渣仓中间部位的外壁连通反向气流空压机的反向气流管，反向气流管沿切线进入灰渣创中部，反向气流管和载渣气流管与灰渣仓外壁连通的方向相向相反；旋沉气流管上设有限气体流量阀。优点：用两个促进灰渣下沉技术，解决气体与灰渣分离、快速降温问题，达到热渣被空气快速降温后，并能较好的下沉到灰渣仓底部排出，和受热空气能从灰渣仓顶部排出成为有用热资源利用，使热渣中的热被回收利用。使热渣中的热被回收利用。使热渣中的热被回收利用。


技术研发人员：孙文辉 姜朝兴 李智才 常明广
受保护的技术使用者：北京中创碳投能源科技有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/17