專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
黃磷生產(chǎn)是高耗能行業(yè)，每生產(chǎn)1噸黃磷至少要消耗1. 4萬(wàn)千瓦時(shí)電和1. 6噸碳， 中國(guó)現(xiàn)有的年產(chǎn)能為80萬(wàn)噸。黃磷的生產(chǎn)原理是將磷礦石和還原劑焦丁在電爐的高溫下 起還原反應(yīng)，從而將五氧化二磷中的磷還原成單質(zhì)磷，同時(shí)產(chǎn)生出大量的尾氣和高溫爐渣， 尾氣中一氧化碳的含量要占80-90 %，目前的尾氣基本被放空燃燒掉。而高溫爐渣也是隨意 被丟棄。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業(yè)，也存在類(lèi)似問(wèn)題。因此，如何有效利用高溫爐渣的 熱能并生成適于利用的高壓熱蒸汽(可應(yīng)用于浴場(chǎng)、集體宿舍、發(fā)電廠等)，以大幅降低溫 室氣體排放，是我國(guó)急需解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱能轉(zhuǎn)換效率較高的適于生 成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣 熱能利用系統(tǒng)，其包括換熱室，換熱室的前、后端分別設(shè)有爐渣入口和爐渣出口，換熱室內(nèi) 設(shè)有前后貫穿整個(gè)換熱室的用于攪拌高溫爐渣并將高溫爐渣從爐渣入口送至爐渣出口的 一對(duì)平行相鄰設(shè)置的螺桿；換熱室的頂部設(shè)有多個(gè)透氣窗口 ；各透氣窗口上設(shè)有換熱蒸發(fā) 器，各換熱蒸發(fā)器內(nèi)的利用所述透氣窗口輸出的換熱氣體進(jìn)行換熱以輸出高壓熱蒸汽的換 熱水管依次串聯(lián)；換熱室的底部設(shè)有多個(gè)與高壓風(fēng)機(jī)的出氣口相連的換熱氣體入口，各高 壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口分別與各換熱蒸發(fā)器的頂部出氣口相連。為利于提高熱能利用率，鄰近所述換熱室后端的換熱蒸發(fā)器為用于輸入外部高壓 冷水的后端換熱蒸發(fā)器，后端換熱蒸發(fā)器的進(jìn)水口為第一高壓冷水入口，鄰近所述換熱室 前端的換熱蒸發(fā)器為用于輸出高壓熱蒸汽的前端換熱蒸發(fā)器，前端換熱蒸發(fā)器的熱蒸汽出 口為第一高壓熱蒸汽出口。高壓冷水從換熱室后端的換熱蒸發(fā)器進(jìn)入換熱蒸發(fā)器組，由于 換熱室內(nèi)的爐渣溫度從換熱室的前端至后端逐漸變低，因此利于將高壓冷水逐步加熱直至 生成高壓熱蒸汽。為進(jìn)一步確保換熱室前端的換熱蒸發(fā)器輸出的高壓熱蒸汽的溫度和壓力，所述前 端換熱蒸發(fā)器的底部設(shè)有燃?xì)馊紵b置，燃?xì)馊紵b置與用于輸送由礦物燃燒爐排放的可 燃尾氣的管路相連。為防止螺桿的轉(zhuǎn)軸和螺旋葉片在高溫下發(fā)生軟化并進(jìn)一步提高熱能利用率，所述 螺桿的中心轉(zhuǎn)軸為空心轉(zhuǎn)軸，該中心轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片為與所述空心轉(zhuǎn)軸相連通的空心葉 片；所述空心轉(zhuǎn)軸的后端口為用于輸入外部高壓冷水的第二高壓冷水入口，空中心轉(zhuǎn)軸的 前端口為用于輸出高壓熱蒸汽的第二高壓熱蒸汽出口。[0009]為提高換熱氣體與高溫爐渣換熱效果，所述的一對(duì)螺桿的正下方設(shè)有一對(duì)弧形孔 板，各弧形孔板的弧形面與螺桿平行，兩個(gè)弧形孔板的內(nèi)側(cè)邊相連，各弧形孔板的外側(cè)邊與 換熱室的側(cè)壁相連；弧形孔板上的均勻分布的通孔為開(kāi)口向下的喇叭形通孔，以確保各通 孔輸出的氣流具有較高的流速和壓強(qiáng)，防止?fàn)t渣堵塞通孔。本實(shí)用新型具有積極的效果本實(shí)用新型的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能 利用系統(tǒng)中，換熱室內(nèi)的一對(duì)平行相鄰設(shè)置的螺桿用于攪拌高溫爐渣并將高溫爐渣從爐渣 入口送至爐渣出口，換熱空氣從換熱室的底部進(jìn)入，并進(jìn)入換熱室頂部的換熱蒸發(fā)器，該結(jié) 構(gòu)可防止?fàn)t渣結(jié)塊和粘連、利于換熱空氣與爐渣進(jìn)行充分換熱，與爐渣換熱后的換熱氣體 適于及時(shí)與換熱蒸發(fā)器內(nèi)的換熱水管換熱，各換熱蒸發(fā)器內(nèi)的換熱水管依次串聯(lián)并構(gòu)成適 于逐級(jí)加熱的換熱蒸發(fā)器組，從而適于生成高壓熱蒸汽輸出，以滿(mǎn)足民用或工業(yè)生產(chǎn)等場(chǎng) 合的需求。因此，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱能轉(zhuǎn)換效率較高的特點(diǎn)。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為實(shí)施例中適于生成高壓熱蒸汽的高溫 爐渣熱能利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的換熱室的俯視圖。圖3為圖1中的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中換熱室的弧形孔板的局部剖面視圖。圖5為生成所述高溫爐渣和可燃尾氣的礦物燃燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖。其中各附圖標(biāo)記為1一換熱室，1-1-爐渣入口，1-2-爐渣出口，1-3-透氣窗 口，1-4-換熱氣體入口，2-螺桿，4一弧形孔板，5-換熱蒸發(fā)器，6-沉淀池，6-1-金屬 礦，7—燃?xì)馊紵b置，8—高壓風(fēng)機(jī)，9-電機(jī)及減速機(jī)，10-礦物燃燒爐，11-水洗塔， 12—沉降池。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1-5，本實(shí)施例的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)包括換熱 室1，換熱室1的前、后端分別設(shè)有爐渣入口 1-1和爐渣出口 1-2，換熱室1內(nèi)設(shè)有前后貫穿 整個(gè)換熱室1的用于攪拌高溫爐渣并將高溫爐渣從爐渣入口 1-1送至爐渣出口 1-2的一對(duì) 平行相鄰設(shè)置的螺桿2。換熱室1的頂部設(shè)有多個(gè)透氣窗口 1-3;各透氣窗口 1-3上設(shè)有換熱蒸發(fā)器5， 各換熱蒸發(fā)器5內(nèi)的換熱水管依次串聯(lián)，以利用換熱室1的各透氣窗口 1-3輸出的換熱氣 體與各換熱蒸發(fā)器5內(nèi)的換熱水管換熱，并將換熱水管中流經(jīng)的水轉(zhuǎn)換為高壓熱蒸汽并輸出ο換熱室1的底部設(shè)有多個(gè)與高壓風(fēng)機(jī)8的出氣口相連的換熱氣體入口 1-4，各高壓 風(fēng)機(jī)8的進(jìn)氣口分別與各換熱蒸發(fā)器5的頂部出氣口相連。鄰近所述換熱室1后端的換熱蒸發(fā)器5為用于輸入外部高壓冷水的后端換熱蒸發(fā) 器，后端換熱蒸發(fā)器的進(jìn)水口為第一高壓冷水入口，鄰近所述換熱室1前端的換熱蒸發(fā)器5 為用于輸出高壓熱蒸汽的前端換熱蒸發(fā)器，前端換熱蒸發(fā)器的熱蒸汽出口為第一高壓熱蒸汽出口。所述前端換熱蒸發(fā)器的底部設(shè)有燃?xì)馊紵b置7，燃?xì)馊紵b置7與用于輸送由 礦物燃燒爐10排放的可燃尾氣的管路相連。所述螺桿2的中心轉(zhuǎn)軸為空心轉(zhuǎn)軸，該中心轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片為與所述空心轉(zhuǎn)軸 相連通的空心葉片；所述空心轉(zhuǎn)軸的后端口為用于輸入外部高壓冷水的第二高壓冷水入 口，空心轉(zhuǎn)軸的前端口為用于輸出高壓熱蒸汽的第二高壓熱蒸汽出口。所述的一對(duì)螺桿2正下方對(duì)稱(chēng)設(shè)有一對(duì)弧形孔板4，各弧形孔板4的弧形面與螺 桿2平行，兩個(gè)弧形孔板4的內(nèi)側(cè)邊相連，各弧形孔板4的外側(cè)邊與換熱室1的側(cè)壁相連； 弧形孔板4上的均勻分布的通孔4-1為開(kāi)口向下的喇叭形通孔，見(jiàn)圖4。所述換熱室1底部的各換熱氣體入口 1-4分布于各透氣窗口 1-3的正下方，以利 于換熱后的熱空氣及時(shí)進(jìn)入各換熱蒸發(fā)器5，熱空氣與換熱水管換熱后從各換熱蒸發(fā)器5 的頂部出氣口流出，并在各高壓風(fēng)機(jī)8的作用下再次進(jìn)入換熱室1，從而構(gòu)成了氣體換熱循 環(huán)。所述的兩個(gè)弧形孔板4的連接部高于個(gè)弧形孔板4的中央部，各弧形孔板4的與 換熱室1側(cè)壁的連接部高于所述兩個(gè)弧形孔板4的連接部，以確保爐渣始終處于被所述的 一對(duì)螺桿2翻動(dòng)的狀態(tài)中，防止出現(xiàn)局部死角的情況。所述的兩個(gè)弧形孔板4的連接部處于所述兩個(gè)螺桿2間隙的正下方，可進(jìn)一步利 于各螺桿2充分翻動(dòng)爐渣，防止出現(xiàn)局部死角的情況。所述第二高壓熱蒸汽出口與所述前端換熱蒸發(fā)器中的換熱水管的入口端相連。由 于所述第二高壓熱蒸汽出口輸出的高壓熱蒸汽的溫度和氣壓高于所述前端換熱蒸發(fā)器中 的換熱水管內(nèi)的高壓熱蒸汽的溫度和氣壓，因此將所述第二高壓熱蒸汽出口輸出的高壓熱 蒸汽送入所述前端換熱蒸發(fā)器中，利于進(jìn)一步提高前端換熱蒸發(fā)器輸出的高壓熱蒸汽的溫 度和氣壓，也便于對(duì)高壓熱蒸汽進(jìn)行統(tǒng)一輸送。上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型 的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出 其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本 實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在于包括換熱室(1)， 換熱室(1)的前、后端分別設(shè)有爐渣入口(1-1)和爐渣出口(1-2)，換熱室(1)內(nèi)設(shè)有前后 貫穿整個(gè)換熱室(1)的用于攪拌高溫爐渣并將高溫爐渣從爐渣入口(1-1)送至爐渣出口 (1-2)的一對(duì)平行相鄰設(shè)置的螺桿(2)；換熱室(1)的頂部設(shè)有多個(gè)透氣窗口(1-3)；各透氣窗口(1-3)上設(shè)有換熱蒸發(fā)器 (5)，各換熱蒸發(fā)器(5)內(nèi)的利用所述透氣窗口(1-3)輸出的換熱氣體進(jìn)行換熱以輸出高壓 熱蒸汽的換熱水管依次串聯(lián)；換熱室(1)的底部設(shè)有多個(gè)與高壓風(fēng)機(jī)(8)的出氣口相連的換熱氣體入口(1-4)，各高 壓風(fēng)機(jī)(8)的進(jìn)氣口分別與各換熱蒸發(fā)器(5)的頂部出氣口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于鄰近所述換熱室(1)后端的換熱蒸發(fā)器(5)為用于輸入外部高壓冷水的后端換熱蒸發(fā) 器，后端換熱蒸發(fā)器的進(jìn)水口為第一高壓冷水入口 ；鄰近所述換熱室(1)前端的換熱蒸發(fā) 器(5)為用于輸出高壓熱蒸汽的前端換熱蒸發(fā)器，前端換熱蒸發(fā)器的熱蒸汽出口為第一高 壓熱蒸汽出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述前端換熱蒸發(fā)器的底部設(shè)有燃?xì)馊紵b置(7)，燃?xì)馊紵b置(7)與用于輸送由礦 物燃燒爐(10)排放的可燃尾氣的管路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述螺桿(2)的中心轉(zhuǎn)軸為空心轉(zhuǎn)軸，該空心轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片為與所述空心轉(zhuǎn)軸相 連通的空心葉片；所述空心轉(zhuǎn)軸的后端口為用于輸入外部高壓冷水的第二高壓冷水入口， 中心轉(zhuǎn)軸的前端口為用于輸出高壓熱蒸汽的第二高壓熱蒸汽出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述的一對(duì)螺桿(2)正下方對(duì)稱(chēng)設(shè)有一對(duì)弧形孔板(4)，各弧形孔板(4)的弧形面與螺 桿⑵平行，兩個(gè)弧形孔板⑷的內(nèi)側(cè)邊相連，各弧形孔板⑷的外側(cè)邊與換熱室⑴的側(cè) 壁相連；弧形孔板⑷上的均勻分布的通孔(4-1)為開(kāi)口向下的喇叭形通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述換熱室(1)底部的各換熱氣體入口(1-4)分布于各透氣窗口(1-3)的正下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述的兩個(gè)弧形孔板⑷的連接部高于個(gè)弧形孔板⑷的中央部，各弧形孔板⑷的與 換熱室(1)側(cè)壁的連接部高于所述兩個(gè)弧形孔板(4)的連接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征 在于所述的兩個(gè)弧形孔板(4)的連接部處于所述兩個(gè)螺桿(2)間隙的正下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其特征在 于所述第二高壓熱蒸汽出口與所述前端換熱蒸發(fā)器中的換熱水管的入口端相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱能轉(zhuǎn)換效率較高的適于生成高壓熱蒸汽的高溫爐渣熱能利用系統(tǒng)，其包括換熱室，換熱室的前、后端分別設(shè)有爐渣入口和爐渣出口，換熱室內(nèi)設(shè)有前后貫穿整個(gè)換熱室的用于攪拌高溫爐渣并將高溫爐渣從爐渣入口送至爐渣出口的一對(duì)平行相鄰設(shè)置的螺桿；換熱室的頂部設(shè)有多個(gè)透氣窗口；各透氣窗口上設(shè)有換熱蒸發(fā)器，各換熱蒸發(fā)器內(nèi)的換熱水管依次串聯(lián)并構(gòu)成換熱蒸發(fā)器組，以利用換熱室輸出的換熱氣體將換熱蒸發(fā)器內(nèi)的換熱水管中水轉(zhuǎn)換為高壓熱蒸汽并輸出；換熱室的底部設(shè)有多個(gè)與高壓風(fēng)機(jī)的出氣口相連的換熱氣體入口，各高壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口分別與各換熱蒸發(fā)器的頂部出氣口相連。
文檔編號(hào)F22B1/04GK201779635SQ20102029165
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者鄒岳明 申請(qǐng)人:鄒岳明