一种熔融态电石余热回收系统及方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于余热回收技术领域，具体涉及一种熔融态电石余热回收系统及方法，用于回收电石的显热及电石的相变潜热。
【背景技术】
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[0002]当前，面对世界能源形式的紧张情况，国内外一直在研宄可替代的新型能源，同时也在节能减排过程中，对热量进行回收及利用。2012年，国务院正式印发了《节能减排“十二五”规划》，特别明确了“十二五”节能减排的重点工程，余热余压利用在节能减排改造工程中被重点提及。
[0003]对于出炉的熔融态电石，目前国内的处理方式大多在坩祸内自然冷却，凝固成型，然后脱模再冷，此方法简单易行，无需额外添置设备，但却造成了熔融态电石的高品位余热被浪费，而且冷却时间较长、需要占用大量的空间，高温电石也对附近的操作人员造成了一定的危险。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种熔融态电石余热回收系统及方法，其将熔融态电石中的热能进行有效回收，实现对电石余热的充分、梯形利用。
[0005]为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现:
[0006]一种熔融态电石余热回收系统，包括预存罐、余热锅炉、冷却风机系统、电石成型链和电石冷却链；其中，
[0007]所述的预存罐内壁中由内至外依次设置有过热面、保温层和钢结构，熔融态电石从预存罐的上部入口进入，通过过热面对熔融态电石进行热交换，再通过预存罐的下部出口进入电石成型链；
[0008]所述的电石成型链置于密闭的环形空间内并且能够连续旋转，电石成型链上设置有冷却介质出入口，熔融态电石在电石成型链中经过冷却介质初次冷却后凝固，凝固后的电石经过脱模处理后进入电石冷却链；电石成型链中的冷却介质被加热，然后进入余热锅炉中；
[0009]所述的电石冷却链置于密闭的环形空间内并且能够连续旋转，电石冷却链上设置有冷却介质出入口，在传送的过程中电石再次被电石冷却链中的冷却介质冷却，电石冷却链一直延伸到成品堆放处；电石冷却链中的冷却介质被加热，然后进入余热锅炉中；
[0010]所述的余热锅炉内设有换热管，由电石成型链和电石冷却链密闭的环形空间出来的冷却介质加热换热管中的软化水或除盐水，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽输出到预存罐中的过热面中被加热成过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮机输出做功；
[0011]所述的冷却风机系统用于提供电石成型链和电石冷却链中冷却熔融态电石的冷却介质，且余热锅炉排出的冷却介质经过冷却风机系统后再次进入电石成型链和电石冷却链中循环。
[0012]本发明进一步的改进在于，所述预存罐内壁还包括设置在最内层的耐火材料层。
[0013]本发明进一步的改进在于，所述预存罐的上部入口设有封盖，下部出口设有用于控制熔融态电石连续输出流量的流量调节装置；熔融态电石在预存罐内存储时，与过热面换热使其中的饱和蒸汽加热为过热蒸汽。
[0014]本发明进一步的改进在于，还包括提升装置，用于将熔融态电石注入预存罐中。
[0015]本发明进一步的改进在于，所述的电石成型链由耐高温材料制成。
[0016]本发明进一步的改进在于，电石成型链上设置有若干散热孔和翘片。
[0017]本发明进一步的改进在于，冷却介质是氮气或是二氧化碳。
[0018]本发明进一步的改进在于，冷却风机系统包括鼓风机、除尘器和气体补充装置，其中，鼓风机用来保证冷却介质的循环，除尘器设置在鼓风机的入口之前，用于将冷却介质中不符合风机使用要求的粉尘颗粒分离除尘，气体补充装置保证系统中的冷却介质相对于外界为微正压。
[0019]一种熔融态电石余热回收系统的余热回收方法，包括以下操作步骤:
[0020]I)熔融态电石的从预存罐的上部入口注入至预存罐中，在预存罐中储存等待输出，在等待输出过程中与预存罐内壁中设置的过热面进行热交换；
[0021]2)经过初次冷却的熔融态电石经过预存罐的下部出口注入到电石成型链中，然后由电石成型链带动熔融态电石向前运动，同时，冷却介质以辐射换热的方式和熔融态电石发生热交换，冷却介质被加热后进入余热锅炉，而熔融态电石则凝固成为固体，在电石成型链的末端凝固后的电石经过脱模处理后进入电石冷却链；
[0022]3)流到电石冷却链的凝固后的电石随着电石冷却链运动，同时冷却介质以对流换热的形式与高温的凝固后的电石发生热交换，在电石冷却链的末端凝固后的电石温度降低到能够直接储存或运输的温度，而冷却介质被加热后输送至余热锅炉；
[0023]4)由电石成型链和电石冷却链密闭的环形空间出来的冷却介质加热换热管中的软化水或除盐水，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽输出到预存罐中的过热面中被加热成过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮机输出做功。
[0024]本发明进一步的改进在于，熔融态电石的温度为1600°C，熔融态电石依次经过预存罐、电石成型链和电石冷却链的连续换热冷却后，温度降至150°C，此时的电石能够直接储存或运输。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0026]本发明提供的熔融态电石余热回收系统，能够将熔融态电石中可利用的热量进行有效回收，即熔融态电石中的热量分别通过预存罐、电石成型链和电石冷却链进行回收。首先熔融态电石注入罐体中，不仅保证了产汽的连续性，满足了汽轮发电机组运行的要求，同时在罐体周围布置了换热面，作为余热锅炉产生的饱和蒸汽的过热器；然后熔融态电石注入电石成型链，在其中通过辐射换热与冷却介质发生热交换，冷却介质被加热后进入余热锅炉产生水蒸汽；凝固后的电石进入电石冷却链中再次冷却，在此过程中主要依靠对流换热与冷却介质发生热交换，冷却介质被加热后用来预热锅炉给水，而电石经过降温后可直接运输处理。
[0027]本发明提供的熔融态电石余热回收方法，可以回收温度1600°C的熔融态电石余热，用于电石行业；也可以回收其他行业中的高温熔融态物质的热量，可延伸用于钢铁、铜冶炼和铝冶炼等。因此这项技术有非常广阔的应用市场，可以取得显著的经济效益和社会效益。
[0028]具体来说，本发明提供的熔融态电石余热回收方法，熔融态电石从预存罐注入电石成型链后，与冷却介质通过辐射换热发生热交换，熔融态电石凝固成为固体，之后通过脱模处理进入下一个冷却环节，把冷却过程分为两个阶段，区分了辐射和对流换热的不同方式，有利于更好的确定冷却方式和冷却介质的流量，加强了设备的处理能力，提高了余热回收效率。
【附图说明】
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[0029]图1为本发明一种熔融态电石余热回收系统的结构框图。
[0030]其中:1为预存罐；2为余热锅炉；3为电石成型链；4为电石冷却链；5为冷却风机系统。
【具体实施方式】
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[0031]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0032]参见图1，本发明一种熔融态电石余热回收系统，包括预存罐1、余热锅炉2、冷却风机系统3、电石成型链4和电石冷却链5。
[0033]其中，所述的预存罐I内壁中由内至外依次设置有耐火材料层、过热面、保温层和钢结构，，这种布置方式可以实现能量的梯级利用，在熔融态电石温度最高的阶段对蒸汽进行过热，过热面的设置可以减少罐体保温层厚度，降低对钢结构的强度要求。熔融态电石从预存罐I的上部入口进入，通过过热面对熔融态电石进行热交换，再通过预存罐I的下部出口进入电石成型链4 ;所述预存罐I的上部入口设有封盖，下部出口设有用于控制熔融态电石连续输出流量的流量调节装置；熔融态电石在预存罐I内存储时，与过热面换热使其中的饱和蒸汽加热为过热蒸汽。进一步的，还包括提升装置，用于将熔融态电石注入预存罐I中。
[0034]所述的电石成型链4置于密闭的环形空间内并且能够连续旋转，电石成型链4上设置有冷却介质出入口，熔融态电石在电石成型链4中经过冷却介质初次冷却后凝固，凝固后的电石经过脱模处理后进入电石冷却链5 ;电石成型链4中的冷却介质被加热，然后进入余热锅炉2中；
[0035]所述的电石冷却链5置于密闭的环形空间内并且能够连续旋转，电石冷却链5上设置有冷却介质出入口，在传送的过程中电石再次被电石冷却链5中的冷却介质冷却，电石冷却链5 —直延伸到成品堆放处；电石冷却链5中的冷却介质被加热，然后进入余热锅炉2中，电石则作为成品运输；其中，所述的电石成型链4由耐高温材料制成，其上设置有若干散热孔和翘片。冷却介质在电石成型链4与电石冷却链5中的作用不仅是与电石换热，将热量带入余热锅炉2，而且起到了很好的冷却并保护电石成型链4与电石冷却链5的作用。
[0036]所述的余热锅炉2内设有换热管，由电石成型链4和电石冷却链5密闭的环形空间出来的冷却介质加热换热管中的软化水或除盐水，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽输出到预存罐I中的过热面中被加热成过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮机输出做功。
[0037]所述的冷却风机系统3用于提供电石成型链4和电石冷却链5中冷却熔融态电石的冷却介质，且余热锅炉2排出的冷却介质经过冷却风机系统3后再次进入电石成型链4和电石冷却