固体物料余热利用料仓的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及固体物料余热利用料仓，通过工业窑炉固体物料的余热利用，提升企业能源利用效率，属于节能技术领域。
[0002]本发明适用于低品位、小规模的余热利用。
现有技术
[0003]在化工、冶金、玻璃、有色金属冶炼和水泥熟料锻烧窑中，余热利用技术比较成熟，其原理基本相似，将物料所带余热通过风、水或其它介质进行热能交换，再以交换后的热能形成蒸汽，推动汽轮机组发电和/或向特定用户供暖。其共同的特点是余热温度较高(即余热品位较高)，余热能量大，温度和热量均较稳定，余热利用效果好。
[0004]但是，因其余热利用系统设备复杂，工艺流程长，并不适应低品位、小规模的余热利用。
[0005]利用空气热泵系统通过风载体吸热将固体物料中的低品位热能进行提升利用，能够回收利用低品位余热，利用效果好，但系统较复杂，投资较大。
[0006]申请号为201510037715.9的发明专利申请公开了一种搅拌式沥青混合料加热料仓，其利用内、外仓中间安装加热体，加热的空气进入内仓，与物料直接接触加热物料，加热后的废气通过内仓顶上排气口直接排向仓外。
[0007]申请号为201110290271.1的发明专利申请公开了一种用于气密式窑炉的进料仓，其利用料仓与窑炉中间的螺旋将窑炉内的烟气与料仓进行密闭隔离，烟气无法进入料仓，同时保证了窑炉内的工艺气氛稳定；在料仓内中部设置加热器和保护气体入口，通过保护气体对物料加热。
[0008]申请号为201310188434.4的发明专利申请公开了一种造粒料仓通热风干燥工艺方法，其利用干燥滚筒排出的含热能气体进入料仓，直接对物料进行造粒和加热干燥，需要对进入、出料仓气体温度进行严格控制，其主要功能利用气体动力实现造粒功能，附带利用其热能进行干燥。
[0009]申请号为201310336293.6的发明专利申请公开了一种沥青路面综合养护车上的保温仓，其在仓体外面有保温层，仓体与保温层中间设有螺旋通道层，仓体底部设有红外加热器和鼓风机，加热器将鼓风机来的风加热，热风进入螺旋通道层将热量传递给料仓仓体，再加热仓内的沥青，实现对沥青的保温功能。
[0010]申请号为201510069451.5的发明专利申请公开了一种加热下料仓，其在料仓仓内底部设至少二层的加热层，加热层由数根加热棒构成，相临加热层的加热棒互相对应呈横竖交叉状排列，物料通过加热层区域时被分隔成均匀的数股物流达到均匀受热；仓体出料口增设有加热通道，继续对物料进行加热。
[0011]上述专利申请虽与料仓加热有一定的联系，但都与余热利用无关。
[0012]现有技术中存在一种偏见:只有高品位、大规模的余热才设法利用。在这种偏见的影响下，长期以来，从来没有人考虑如何使得低品位、小规模的余热也得到利用。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是提供一种固体物料余热利用料仓，其克服了传统的技术偏见，使得低品位、小规模的余热也得到有效的利用，从而可提升企业的能源利用率，有利于节能与环保。
[0014]为此，本发明提供了一种可利用自由下落固体物料余热的料仓，其特征在于，在料仓仓体的外侧、底面设置保温层；在靠近料仓底部的侧面开设至少一个开口 ；在料仓顶部或靠近料仓顶部的侧面设有至少一个孔口；料仓内设有从所述开口至所述孔口的至少一根用于输送气体的金属管道，料仓内壁和金属管道的外壁之间的空间是载热固体物料的通道，每根金属管道各从一个孔口直接穿出，每个孔口的直径大于管道的外径，孔口间隙内塞有保温材料。
[0015]优选地，气体为助燃氧气、空气、天然气或煤气；料仓具有(可以掀起的)顶盖；所述至少一个开口设置在不影响料仓正常出料和不产生架空堵料的位置上；和/或，在不影响进料和/或现场安装的前提下，多根金属管道均匀、与料仓在水平方向同心、与料仓在水平方向偏置、或不均匀布置。
[0016]优选地，在所述至少一个开口处，开口位置内外各设置一管道连接法兰，内法兰与仓内金属管道直接焊接，外法兰直接与窑炉风机管道或燃气管道焊接，内外法兰直径相等并通过螺栓(穿过保温层)与仓体紧密地连接；金属管道在法兰平面上均匀分布。
[0017]优选地，所述金属管道为螺旋金属管道；多根金属管道在仓内竖向均匀布置，螺旋管道之间的水平方向的间隙均匀；多根金属管道与料仓内壁之间具有支撑。
[0018]优选地，每个孔口的直径大于管道的外径8-15mm。
[0019]优选地，各螺旋管道穿过料仓后与管端法兰连接。
[0020]优选地，仓内螺旋金属管道口径和根数为仓体大小、物料量的函数；空气或燃气在管道内的流速低于经济流速。
[0021]优选地，每根金属管道与法兰上的一个孔相对应；料仓顶部或靠近料仓顶部的侧面开孔数与仓内金属管道的数量相等，每根金属管道在仓体上方或靠近料仓顶部的侧面与一法兰焊接，各法兰汇聚到一个通过螺栓与一根管道连接的法兰。
[0022]优选地，各金属管道在仓内的直径大小可以相同或不同；螺旋节距可以是常数或变化的；金属管道的横截面可以呈长方形、正方形、圆形、椭圆形或多边形。
[0023]优选地，金属管道在进入料仓的上游设有第一压力表，在离开料仓的下游设有第二压力表。
[0024]根据本发明，工业窑炉的载热固体物料在通过料仓时，固体物料的余热通过在料仓内(均匀设置的螺旋状)金属管道将其热能传递给管道内的气体(助燃氧气、空气、天然气或煤气)，对气体进行加热(预热)，从而实现对窑炉载热固体物料余热的利用。金属管道在仓内做直径大小不同螺旋状均匀分布，不影响物料垂直下落而形成架空堵料现象。金属螺旋管道呈竖向长、横向窄的方形状，以提高余热利用率，减轻对物料垂直下落的阻力，防止架空现象的发生。
[0025]根据本发明，能够充分利用工业窑炉低品位(小于350°C )、小规模的固体物料余热能源，可以对现有料仓做简单改造，或新建料仓时设置气体通道螺旋金属管道。其结构简单，投资少，便于现场制作。物料与螺旋金属管道紧密均匀接触，便于热量的直接传递，使同一平面物料余热充分利用，提升了工业窑炉的能源利用效率。工业窑炉载热固体物料在料仓内自由下落，只要定期检查螺旋管道的密封性能且达到要求，固体物料就不能与管道内的气体接触，不会产生扬尘和构成安全隐患。
[0026]根据本发明，在料仓底部侧面不影响料仓正常出料和不产生架空堵料的位置上开(一个或数个)口，开口位置内外各设置一块管道连接法兰，内法兰与仓内多根均匀布置的螺旋金属管道直接焊接，外法兰直接与窑炉风机管道或燃气管道焊接，内外法兰直径相等并通过仓体采用螺栓连接。料仓顶部开有数个孔口，每根螺旋管道各从一个孔口直接穿出，每个孔口的直径大于管道的外径8-15_，便于管道安装和热涨冷缩伸缩。孔口间隙用保温材料封堵，防止物料粉尘外溢。通气的螺旋金属管道在仓内竖向均匀布置，使螺旋管道之间的间隙(水平方向)均匀。螺旋管道穿过料仓后通过法兰汇聚在一起，预热后的气体从总管道流向燃气嘴。仓内螺旋金属管道口径和根数视仓体大小、物料多少的不同而设置，空气或燃气在管道内的流速设计低于经济流速，提高固体物料余热的利用效率。
[0027]根据本发明，仓体底部开设孔口，在孔口内外各设置I块法兰，内外法兰直径相等，内外法兰通过螺栓、仓体紧密地连接。
[0028]根据本发明，仓体底部内法兰与I根或