高温固体物料余热回收系统的制作方法

本实用新型涉及余热回收领域，具体的说是一种高温固体物料余热回收系统。

背景技术：

在钢铁、冶金、焦化和化工等行业，在日常的工业生产过程中会产生大量的钢渣矿渣等高温固体物料。这些高温固体物料的温度通常在300-800℃之间，有些高温固体物料的温度甚至可以达到1000℃左右。为了方便固体物料的转运与后续处理，需要将高温固体物料冷却到常温。这个过程通常需要消耗大量的冷却水，既浪费了宝贵的水资源，又浪费了高温固体物料的大量余热。

高温固体物料余热利用一直是一个世界范围内的难题，困扰着多个行业的节能效果，目前国内尚无规模化应用的成熟技术。以往各个相关领域内的高温固体物料余热利用基本上处于完全不利用或者小规模简易粗放利用的现实情况。在国家节能降耗政策的要求逐渐趋紧的形势下，企业对于高温固体物料余热利用的技术需求也越来越迫切。希望将高温固体物料中的大量余热充分利用起来，一方面可以为企业实现大幅度的节能，另一方面通过产生高温高压蒸汽等副产品为企业实现增收。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供了一种换热效率高、密封效果好、系统温度适用范围广、耐高温能力强、结构简单紧凑、对环境友好、可规模化应用的余热回收系统。

技术方案包括壳体，所述壳体下段为风箱、中段为流化换热室、上段为过滤器，顶部为净气室；所述风箱与流化换热室之间被流化板分隔，所述过滤器出口连接净气室，所述净气室的气体出口经风机连接所述风箱的气体入口，所述流化换热室上段设物料进口，底部设物料出口。

所述流化板为倾斜的孔板，所述物料出口位于流化换热室的底部最低处。

所述净气室出口处设有蒸汽换热器。

所述风机的出口还经反吹集箱连接过滤器的反吹口。

所述风机的出口分别与流化换热室的物料进口和物料出口处的密封风系统连接。

所述过滤器为碳化硅陶瓷过滤器；所述流化板为碳化硅流化板。

有益效果：

本实用新型将风箱、流化换热室、过滤器和净气室集成为一体，将高温物料充分流化，以空气为循环介质，经固-气-水充分换热后回收热能，流态化换热方式换热系数高、回收过程简单，系统为全密封，无废气和废固排放，对环境友好。本发明系统结构简单紧凑、占地面积小、换热效率高、系统温度适用范围广，耐高温能力强，可处理物料的温度上限可达1000℃，投资和运行成本低、可规模化应用，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，1-风箱、2-流化板、3-流化换热室、3.1-物料进口、3.2-物料出口、4-过滤器、5-净气室、6-反吹集箱、7-蒸汽换热器、8-蒸汽、9-水、10-低速循环风机、11-壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：

参见图1，壳体11下段为风箱、中段为流化换热室3、上段为过滤器4，顶部为净气室5；所述风箱1与流化换热室3之间被流化板2分隔，所述流化板2为倾斜的孔板，所述流化换热室3上段设物料进口3.1，流化换热室3的底部最低处设物料出口3.2，所述过滤器4出口连接净气室5，所述净气室5出口处设有蒸汽换热器7，所述净气室5的气体出口经低速循环风机10连接所述风箱1底部的气体入口，所述低速循环风机10的出口经反吹集箱6连接过滤器4的反吹口；所述低速循环风机10的出口分别与流化换热室3的物料进口3.1和物料出口3.2处的密封风系统(为现有结构，图中未示出)连接。

所述过滤器4为碳化硅陶瓷过滤器；所述流化板2为碳化硅流化板。

固体物料的工艺流程：

高温固体物料(1000℃以下)从上一级工艺装置排出后，采用气力输送或者绞龙输送的方式运送至流化换热室3的物料进口3.1，在循环空气不断产生的扰动效应下始终处于一种流化悬浮状态，高温固体物料与循环空气完成固气换热的热量交换过程，固体物料在系统内的进出是一个连续的过程，由于流化板2为倾斜状态，随着新的高温固体物料的不断进入，经过换热后的低温固体物料(100℃以下)随重力逐渐落入流化换热室3的最低处，并由物料出口3.2排出，进入后续的处置环节。

为了确保物料进出口的密封性，在物料进口3.1和物料出口3.2处设置了密封风系统。密封风气源采用洁净的循环空气，从低速循环风机10的出口直接引出，密封风作为循环空气的一部分始终封闭在循环系统之内。

循环空气的工艺流程：

循环空气经过低速循环风机10加压后进入风箱1，再经过倾斜布置的流化板2后进入流化换热室3内部。在流化换热室3内，循环空气不断产生扰动效应，在低速流化状态下完成与高温固体物料的固气换热的热量交换过程，实现了对高温固体物料余热的回收过程。被加热后的循环空气经过滤器4过滤除灰后进入上部的净气室5，在净气室5内与蒸汽换热器7进行间接热交换过程，蒸汽换热器产生的高温高压蒸汽直接外供使用。与蒸汽换热器7完成换热后的循环空气经净气室5的气体出口通过管道引回至低速循环风机10入口，继续进行下一次的循环使用过程。

所述过滤器4进行定期反吹清理，所述低速循环风机10的循环空气经反吹集箱6送入过滤器4的反吹口进行反吹。

技术特征：

1.一种高温固体物料余热回收系统，包括壳体，其特征在于，所述壳体下段为风箱、中段为流化换热室、上段为过滤器，顶部为净气室；所述风箱与流化换热室之间被流化板分隔，所述过滤器出口连接净气室，所述净气室的气体出口经风机连接所述风箱的气体入口，所述流化换热室上段设物料进口，底部设物料出口。

2.如权利要求1所述的高温固体物料余热回收系统，其特征在于，所述流化板为倾斜的孔板，所述物料出口位于流化换热室的底部最低处。

3.如权利要求1所述的高温固体物料余热回收系统，其特征在于，所述净气室出口处设有蒸汽换热器。

4.如权利要求1所述的高温固体物料余热回收系统，其特征在于，所述风机的出口还经反吹集箱连接过滤器的反吹口。

5.如权利要求1-4任一项所述的高温固体物料余热回收系统，其特征在于，所述风机的出口分别与流化换热室的物料进口和物料出口处的密封风系统连接。

6.如权利要求1所述的高温固体物料余热回收系统，其特征在于，所述过滤器为碳化硅陶瓷过滤器；所述流化板为碳化硅流化板。

技术总结
本实用新型涉及一种高温固体物料余热回收系统，解决了现有高温固体物料余热利用方式简单粗放，余热回收系统换热效率低，占地面积大，技术不成熟，难以规模化应用的问题。技术方案包括壳体，所述壳体下段为风箱、中段为流化换热室、上段为过滤器，顶部为净气室；所述风箱与流化换热室之间设有流化板，所述过滤器出口连接净气室，所述净气室的气体出口经风机连接所述风箱的气体入口，所述流化换热室上段设物料进口，底部设物料出口。本实用新型换热效率高、密封效果好、系统温度适用范围广、耐高温能力强、结构简单紧凑、对环境友好、可规模化应用。

技术研发人员：陈琳;兰万刚;吴玉林
受保护的技术使用者：武汉纽林环境能源科技有限公司
技术研发日：2020.04.15
技术公布日：2020.12.01