专利名称：一种适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统。
背景技术：
黄磷生产是高耗能行业，每生产1吨黄磷至少要消耗1. 4万千瓦时电和1. 6吨碳， 中国现有的年产能为80万吨。黄磷的生产原理是将磷矿石和还原剂焦丁在电炉的高温下 起还原反应，从而将五氧化二磷中的磷还原成单质磷，同时产生出大量的尾气和高温炉渣， 尾气中一氧化碳的含量要占80-90 %，目前的尾气基本被放空燃烧掉。而高温炉渣也是随意 被丢弃。同样，炼钢、炼铝、炼铜等行业，也存在类似问题。因此，如何有效利用高温炉渣的 热能并生成适于利用的高压热蒸汽(可应用于浴场、集体宿舍、发电厂等)，以大幅降低温 室气体排放，是我国急需解决的问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、热能转换效率较高的适于生 成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适于生成高压热蒸汽的高温炉渣 热能利用系统，其包括换热室，换热室的前、后端分别设有炉渣入口和炉渣出口，换热室内 设有前后贯穿整个换热室的用于搅拌高温炉渣并将高温炉渣从炉渣入口送至炉渣出口的 一对平行相邻设置的螺杆；换热室的顶部设有多个透气窗口 ；各透气窗口上设有换热蒸发 器，各换热蒸发器内的利用所述透气窗口输出的换热气体进行换热以输出高压热蒸汽的换 热水管依次串联；换热室的底部设有多个与高压风机的出气口相连的换热气体入口，各高 压风机的进气口分别与各换热蒸发器的顶部出气口相连。为利于提高热能利用率，邻近所述换热室后端的换热蒸发器为用于输入外部高压 冷水的后端换热蒸发器，后端换热蒸发器的进水口为第一高压冷水入口，邻近所述换热室 前端的换热蒸发器为用于输出高压热蒸汽的前端换热蒸发器，前端换热蒸发器的热蒸汽出 口为第一高压热蒸汽出口。高压冷水从换热室后端的换热蒸发器进入换热蒸发器组，由于 换热室内的炉渣温度从换热室的前端至后端逐渐变低，因此利于将高压冷水逐步加热直至 生成高压热蒸汽。为进一步确保换热室前端的换热蒸发器输出的高压热蒸汽的温度和压力，所述前 端换热蒸发器的底部设有燃气燃烧装置，燃气燃烧装置与用于输送由矿物燃烧炉排放的可 燃尾气的管路相连。为防止螺杆的转轴和螺旋叶片在高温下发生软化并进一步提高热能利用率，所述 螺杆的中心转轴为空心转轴，该中心转轴上的螺旋叶片为与所述空心转轴相连通的空心叶 片；所述空心转轴的后端口为用于输入外部高压冷水的第二高压冷水入口，空中心转轴的 前端口为用于输出高压热蒸汽的第二高压热蒸汽出口。[0009]为提高换热气体与高温炉渣换热效果，所述的一对螺杆的正下方设有一对弧形孔 板，各弧形孔板的弧形面与螺杆平行，两个弧形孔板的内侧边相连，各弧形孔板的外侧边与 换热室的侧壁相连；弧形孔板上的均勻分布的通孔为开口向下的喇叭形通孔，以确保各通 孔输出的气流具有较高的流速和压强，防止炉渣堵塞通孔。本实用新型具有积极的效果本实用新型的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能 利用系统中，换热室内的一对平行相邻设置的螺杆用于搅拌高温炉渣并将高温炉渣从炉渣 入口送至炉渣出口，换热空气从换热室的底部进入，并进入换热室顶部的换热蒸发器，该结 构可防止炉渣结块和粘连、利于换热空气与炉渣进行充分换热，与炉渣换热后的换热气体 适于及时与换热蒸发器内的换热水管换热，各换热蒸发器内的换热水管依次串联并构成适 于逐级加热的换热蒸发器组，从而适于生成高压热蒸汽输出，以满足民用或工业生产等场 合的需求。因此，本系统具有结构简单、热能转换效率较高的特点。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附 图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中适于生成高压热蒸汽的高温 炉渣热能利用系统的结构示意图。图2为图1中的换热室的俯视图。图3为图1中的高温炉渣热能利用系统的局部剖面结构示意图。图4为图1中换热室的弧形孔板的局部剖面视图。图5为生成所述高温炉渣和可燃尾气的矿物燃烧炉的结构示意图。其中各附图标记为1一换热室，1-1-炉渣入口，1-2-炉渣出口，1-3-透气窗 口，1-4-换热气体入口，2-螺杆，4一弧形孔板，5-换热蒸发器，6-沉淀池，6-1-金属 矿，7—燃气燃烧装置，8—高压风机，9-电机及减速机，10-矿物燃烧炉，11-水洗塔， 12—沉降池。
具体实施方式
见图1-5，本实施例的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统包括换热 室1，换热室1的前、后端分别设有炉渣入口 1-1和炉渣出口 1-2，换热室1内设有前后贯穿 整个换热室1的用于搅拌高温炉渣并将高温炉渣从炉渣入口 1-1送至炉渣出口 1-2的一对 平行相邻设置的螺杆2。换热室1的顶部设有多个透气窗口 1-3;各透气窗口 1-3上设有换热蒸发器5， 各换热蒸发器5内的换热水管依次串联，以利用换热室1的各透气窗口 1-3输出的换热气 体与各换热蒸发器5内的换热水管换热，并将换热水管中流经的水转换为高压热蒸汽并输出ο换热室1的底部设有多个与高压风机8的出气口相连的换热气体入口 1-4，各高压 风机8的进气口分别与各换热蒸发器5的顶部出气口相连。邻近所述换热室1后端的换热蒸发器5为用于输入外部高压冷水的后端换热蒸发 器，后端换热蒸发器的进水口为第一高压冷水入口，邻近所述换热室1前端的换热蒸发器5 为用于输出高压热蒸汽的前端换热蒸发器，前端换热蒸发器的热蒸汽出口为第一高压热蒸汽出口。所述前端换热蒸发器的底部设有燃气燃烧装置7，燃气燃烧装置7与用于输送由 矿物燃烧炉10排放的可燃尾气的管路相连。所述螺杆2的中心转轴为空心转轴，该中心转轴上的螺旋叶片为与所述空心转轴 相连通的空心叶片；所述空心转轴的后端口为用于输入外部高压冷水的第二高压冷水入 口，空心转轴的前端口为用于输出高压热蒸汽的第二高压热蒸汽出口。所述的一对螺杆2正下方对称设有一对弧形孔板4，各弧形孔板4的弧形面与螺 杆2平行，两个弧形孔板4的内侧边相连，各弧形孔板4的外侧边与换热室1的侧壁相连； 弧形孔板4上的均勻分布的通孔4-1为开口向下的喇叭形通孔，见图4。所述换热室1底部的各换热气体入口 1-4分布于各透气窗口 1-3的正下方，以利 于换热后的热空气及时进入各换热蒸发器5，热空气与换热水管换热后从各换热蒸发器5 的顶部出气口流出，并在各高压风机8的作用下再次进入换热室1，从而构成了气体换热循 环。所述的两个弧形孔板4的连接部高于个弧形孔板4的中央部，各弧形孔板4的与 换热室1侧壁的连接部高于所述两个弧形孔板4的连接部，以确保炉渣始终处于被所述的 一对螺杆2翻动的状态中，防止出现局部死角的情况。所述的两个弧形孔板4的连接部处于所述两个螺杆2间隙的正下方，可进一步利 于各螺杆2充分翻动炉渣，防止出现局部死角的情况。所述第二高压热蒸汽出口与所述前端换热蒸发器中的换热水管的入口端相连。由 于所述第二高压热蒸汽出口输出的高压热蒸汽的温度和气压高于所述前端换热蒸发器中 的换热水管内的高压热蒸汽的温度和气压，因此将所述第二高压热蒸汽出口输出的高压热 蒸汽送入所述前端换热蒸发器中，利于进一步提高前端换热蒸发器输出的高压热蒸汽的温 度和气压，也便于对高压热蒸汽进行统一输送。上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型 的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出 其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本 实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1.一种适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在于包括换热室(1)， 换热室(1)的前、后端分别设有炉渣入口(1-1)和炉渣出口(1-2)，换热室(1)内设有前后 贯穿整个换热室(1)的用于搅拌高温炉渣并将高温炉渣从炉渣入口(1-1)送至炉渣出口 (1-2)的一对平行相邻设置的螺杆(2)；换热室(1)的顶部设有多个透气窗口(1-3)；各透气窗口(1-3)上设有换热蒸发器 (5)，各换热蒸发器(5)内的利用所述透气窗口(1-3)输出的换热气体进行换热以输出高压 热蒸汽的换热水管依次串联；换热室(1)的底部设有多个与高压风机(8)的出气口相连的换热气体入口(1-4)，各高 压风机(8)的进气口分别与各换热蒸发器(5)的顶部出气口相连。
2.根据权利要求1所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于邻近所述换热室(1)后端的换热蒸发器(5)为用于输入外部高压冷水的后端换热蒸发 器，后端换热蒸发器的进水口为第一高压冷水入口 ；邻近所述换热室(1)前端的换热蒸发 器(5)为用于输出高压热蒸汽的前端换热蒸发器，前端换热蒸发器的热蒸汽出口为第一高 压热蒸汽出口。
3.根据权利要求2所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述前端换热蒸发器的底部设有燃气燃烧装置(7)，燃气燃烧装置(7)与用于输送由矿 物燃烧炉(10)排放的可燃尾气的管路相连。
4.根据权利要求2所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述螺杆(2)的中心转轴为空心转轴，该空心转轴上的螺旋叶片为与所述空心转轴相 连通的空心叶片；所述空心转轴的后端口为用于输入外部高压冷水的第二高压冷水入口， 中心转轴的前端口为用于输出高压热蒸汽的第二高压热蒸汽出口。
5.根据权利要求1所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述的一对螺杆(2)正下方对称设有一对弧形孔板(4)，各弧形孔板(4)的弧形面与螺 杆⑵平行，两个弧形孔板⑷的内侧边相连，各弧形孔板⑷的外侧边与换热室⑴的侧 壁相连；弧形孔板⑷上的均勻分布的通孔(4-1)为开口向下的喇叭形通孔。
6.根据权利要求1所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述换热室(1)底部的各换热气体入口(1-4)分布于各透气窗口(1-3)的正下方。
7.根据权利要求5所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述的两个弧形孔板⑷的连接部高于个弧形孔板⑷的中央部，各弧形孔板⑷的与 换热室(1)侧壁的连接部高于所述两个弧形孔板(4)的连接部。
8.根据权利要求5或7所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征 在于所述的两个弧形孔板(4)的连接部处于所述两个螺杆(2)间隙的正下方。
9.根据权利要求4所述的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其特征在 于所述第二高压热蒸汽出口与所述前端换热蒸发器中的换热水管的入口端相连。
专利摘要本实用新型涉及一种结构简单、热能转换效率较高的适于生成高压热蒸汽的高温炉渣热能利用系统，其包括换热室，换热室的前、后端分别设有炉渣入口和炉渣出口，换热室内设有前后贯穿整个换热室的用于搅拌高温炉渣并将高温炉渣从炉渣入口送至炉渣出口的一对平行相邻设置的螺杆；换热室的顶部设有多个透气窗口；各透气窗口上设有换热蒸发器，各换热蒸发器内的换热水管依次串联并构成换热蒸发器组，以利用换热室输出的换热气体将换热蒸发器内的换热水管中水转换为高压热蒸汽并输出；换热室的底部设有多个与高压风机的出气口相连的换热气体入口，各高压风机的进气口分别与各换热蒸发器的顶部出气口相连。
文档编号F22B1/04GK201779635SQ20102029165
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者邹岳明 申请人:邹岳明