[发明专利]紧凑型固体余热干法回收装置及回收方法

说明书

一种紧凑型固体余热干法回收装置,在外壳体内部设置有内壳体，外壳体与内壳体之间形成空腔，外壳体顶部设置有蒸汽出口管，蒸汽出口管通过汽包上升管以及阀门与汽包进口管相连通过，汽包出口管通过汽包下降管以及阀门与外壳体与内壳体之间的空腔下部连通，外壳体下部设置有冷却水进口管，内壳体上部设置有固体物料进口管、底部设置有固体物料出口管，固体物料出口管上设置有放料阀，内壳体内侧壁上倾斜设置有至少2个蒸发器，采用该装置进行废热回收，不需要空气/水二次换热，可直接将固体物料中的热量转化为过热蒸汽，用于加热、发电等领域，提高了热量回收效率，采用逐级板式蒸发器，无需装填换热盘管，结构简单，还避免了内部磨蚀问题。

技术领域

本发明属于新型余热回收领域，尤其涉及一种将固体物料中的余热直接进行回收的装置，特别适用于煤炭热解半焦、气化炉渣、高炉渣、电炉渣中热量的回收。

背景技术

余热回收利用是指将工业过程产生的余热再次回收重新利用，工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”。余热回收对于节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率具有重要意义。

工业余热的类型主要有气体、液体和固体三种形式，其中由于固体不具备流动性，回收固体中的余热很困难，回收效率也很低。

常规的固体余热回收装置通常先以空气/水作为换热介质冷却固体使空气/水升温，然后通过换热设备再回收空气/水中的热量，需要进行两次换热，导致热损失较大、能耗也较高，还容易产生废气、废水等二次污染物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种热损失小、能耗低、废气产生量减少的紧凑型固体余热干法回收装置，以及应用该装置进行回收余热的方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是：在外壳体内部设置有内壳体，外壳体与内壳体之间形成空腔，外壳体顶部设置有蒸汽出口管，蒸汽出口管通过汽包上升管以及阀门与汽包进口管相连通过，汽包出口管通过汽包下降管以及阀门与外壳体与内壳体之间的空腔下部连通，外壳体下部设置有冷却水进口管，内壳体上部设置有固体物料进口管、底部设置有固体物料出口管，固体物料出口管上设置有放料阀，内壳体内侧壁上倾斜设置有至少2个蒸发器。

本发明的内壳体的截面形状为矩形结构，蒸发器交错设置于矩形结构的两相对侧壁上，同一侧壁上两相邻蒸发器3相互平行。

本发明的蒸发器与内壳体内侧壁的夹角α为15°～30°。

本发明的蒸发器为中空等腰梯形结构，梯形结构底边开口并安装于内壳体侧壁上，蒸发器内部空腔与外壳体和内壳体之间形成的空腔相连通；蒸发器侧边到内壳体侧壁的垂直距离L1是内壳体安装蒸发器的两侧壁之间距离的2/3～4/5；蒸发器内部空腔的距离L2为50～100mm。

本发明的蒸发器为中空矩形结构，矩形结构长边一侧开口且开口端安装于内壳体侧壁上，蒸发器内部空腔与外壳体和内壳体之间形成的空腔相连通，矩形结构的长边长等于内壳体未安装蒸发器的两侧壁之间的距离；蒸发器侧边到内壳体侧壁的垂直距离L1是内壳体安装蒸发器的两侧壁之间距离的2/3～4/5；蒸发器内部空腔的距离L2为50～100mm。

本发明的外壳体与内壳体之间形成距离L3为120～150mm的空腔。

本发明的冷却水进口管由关于外壳体中心对称设置的第一冷却水进口管和第二冷却水进口管组成，第一冷却水进口管和第二冷却水进口管竖直设置。

本发明的紧凑型固体余热干法回收装置的回收方法，由以下步骤组成：

S1、冷却水由第一冷却水进口管和第二冷却水进口管通入外壳体和内壳体形成的空腔；其中，冷却水水流量为1000～1500kg/h、进水压力为2.0～3.0MPa，外壳体和内壳体之间的空腔内的液面高度不高于固体物料进口管的高度；