本发明涉及一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法。
背景技术：
冶金渣是金属冶炼过程中排出的副产品，其排出温度较高，蕴含大量的余热余能。目前，液态冶金渣的处理方法为水淬法。以高炉渣为例，经水淬急冷的高炉渣形成大量的玻璃相物质，具有良好的水硬活性，被广泛地应用到水泥行业，作为生产矿渣水泥的原材料。然而，水淬法不仅没有回收冶金渣的余热，而且消耗大量新水，产生的H2S和SOx等有害气体也随蒸汽排入大气，造成严重的环境污染。冶金渣干法粒化及余热回收技术不仅能够高品质地回收冶金渣的余热，而且不消耗冲渣水，减少了处理熔态渣对环境造成的污染，属于环境友好型冶金渣处理工艺，已得到世界各国的广泛关注和大力开发。
目前，受到广大研究学者和企业青睐的冶金渣干法粒化技术为离心粒化技术。该技术是利用旋转杯、旋转盘或者旋转鼓等粒化装置，在机械力的作用下将熔态冶金渣破碎成细小的熔渣液滴，高温液滴在飞行过程中冷却、凝固形成高温渣粒，温度在800-1200℃之间。然后，高温渣粒进入换热装置进行余热回收。高温渣粒的玻璃转化温度介于800～1200℃之间，也就是说，在此温度区间内高炉渣很容易出现结晶。为了获得较高的玻璃体含量，要让高温渣粒在此温度区间内快速冷却，其冷却速率要大于炉渣的临界冷却速率。高温渣粒的余热回收主要是通过空气与高温渣粒在流化床(或为固定床、移动床)中进行热交换，被加热的空气带动余热锅炉产生蒸汽用于发电。不过，这种工艺方法存在许多不足之处，例如，当采用流化床回收高温渣粒的余热时，床内的换热强度较大，能够保证渣粒的品质。但是，要想得到较高的空气出口温度，出口处渣粒的温度也会相应的提高。流化床需要的风量较大，增加了系统的动力消耗，降低了余热回收效率。当采用移动床和固定床回收高温渣粒余热时，风量相对减小，但处于高温段的冶金渣粒的温降速率变小，导致渣粒内玻璃体含量的降低，进而影响其后续的资源化利用。除此之外，高温空气带动余热锅炉生产蒸汽出现能量的二次损失，再将电力消耗考虑在内，最后可能造成回收热量价值不抵投入成本的结果。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种解决难以兼顾余热回收效率与渣粒品质的技术问题的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法。
(二)技术方案
本发明一方面提供一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，包括：主换热装置，主换热装置包括竖向通道、渣粒进口、渣粒出口、多个竖向膜式水冷壁、多个空气喷嘴和热空气出口，其中，渣粒进口和热空气出口均与竖向通道的顶部连通，渣粒出口与竖向通道的底部连通，多个竖向膜式水冷壁设于竖向通道中并横向间隔开以在竖向通道中形成渣粒下落通道，空气喷嘴朝向渣粒下落通道中800℃以上的区域喷射；气液分离器，气液分离器具有入口、液体出口和气体出口，竖向膜式水冷壁的入口与气液分离器的液体出口连通，竖向膜式水冷壁的出口与气液分离器的入口连通。
根据本发明，多个竖向膜式水冷壁等间距地呈排排列。
根据本发明，高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统还包括多个出水联箱、多个进水联箱、进水汇集管和出水汇集管，多个竖向膜式水冷壁的入口与多个进水联箱的出口一一对应地连通，多个竖向膜式水冷壁的出口与多个出水联箱的入口一一对应地连通，多个进水联箱的入口与进水汇集管的出口连通，进水汇集管的入口与气液分离器的液体出口连通，多个出水联箱的出口与出水汇集管的入口连通，出水汇集管的出口与气液分离器的入口连通；出水联箱和出水汇集管位于竖向膜式水冷壁的上方，进水联箱和进水汇集管位于竖向膜式水冷壁的下方，进水汇集管与气液分离器连通的管路上设有循环水泵；进水联箱和出水联箱采用方形换热管，水平布置。
根据本发明，相邻两排竖向膜式水冷壁之间的渣粒下落通道的两侧各设一个空气喷嘴。
根据本发明，竖向模式水冷壁包括多个间隔的换热管、连接相邻换热管的多个鳞片、以及多个肋柱，换热管为空心结构形成竖向模式水冷壁的水流通道，换热管的入口构成竖向模式水冷壁的入口，换热管的出口构成竖向模式水冷壁的出口，肋柱连接在换热管和鳞片中的一个上。
根据本发明，竖向膜式水冷壁中的多个肋柱分布在换热管和鳞片的两侧并且呈顺排或叉排排列；相邻两个竖向膜式水冷壁中相对的肋柱之间的距离大于等于相邻两个竖向膜式水冷壁中换热管的中心线之间的距离的1/3。
根据本发明，还包括：与热空气出口连通的热空气通道；以及设于热空气通道中的省煤器，省煤器的入口连通补给水管，在补给水管上设有给水泵，省煤器的出口与气液分离器的入口连通。
根据本发明，还包括第一渣料输送机、进料斗、渣粒导流器、渣料出料机和第二渣料输送机；进料斗设于主换热装置的上方并对准主换热装置的渣粒进口；第一渣料输送机设于进料斗的上方，第一渣料输送机的出料位置对准进料斗；渣粒导流器设于竖向通道的底部，渣粒导流器对准渣料出口；渣料出料机包括设于渣料出口的导轮以及驱动导轮转动的变频电机；第二渣料输送机设于主换热装置的下方并对准主换热装置的渣粒出口；竖向通道为矩形通道，主换热装置的墙体由不锈钢板和耐火材料焊接砌固而成；气液分离器为汽包。
本发明另一方面提供一种利用上述任一项的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统进行余热回收与品质调控一体化的方法，包括：高温冶金渣粒从主换热装置的渣粒进口进入竖向通道中的渣粒下落通道并下落，高温冶金渣粒在下落的过程中与竖向膜式水冷壁中的冷水和空气喷嘴喷射的冷空气进行换热；换热形成的低温冶金渣粒从渣粒出口排出主换热装置；换热形成的热空气从热空气出口排出；竖向膜式水冷壁中换热形成的汽水混合物进入气液分离器，气液分离器分离出的水送入竖向膜式水冷壁再循环，气液分离器分离出的蒸气排出气液分离器。
根据本发明，还包括：换热形成的热空气从热空气出口排出后进入热空气通道与省煤器中的冷水进行换热，省煤器中换热形成的热水进入气液分离器。
(三)有益效果
本发明的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法采用固-固换热与气-固换热相结合的方式，强化了渣粒在高温区(800℃以上区域)的换热，使高温渣粒快速冷却到玻璃转化温度之下，保证了渣粒内玻璃体的含量。并且，采用膜式水冷壁回收冶金渣粒余热，高温段喷入冷空气控制渣粒品质，既提高了整个系统的换热效率，又兼顾了渣粒的品质调控，膜式水冷壁的竖向布置方式弱化了渣粒对换热面的磨损，切实提高了该余热回收与品质调控一体化系统的使用寿命。总体而言，本发明的余热回收与品质调控一体化系统及方法实现了高温冶金渣余热的高效回收利用协同冶金渣粒的资源化利用，具有广阔的推广前景与巨大的应用价值。
附图说明
图1为如下具体实施方式提供的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的结构示意图；
图3为图1中高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统中膜式水冷壁结构示意图；
图4为图3中B-B截面的结构示意图。
【附图标记说明】
1：主换热装置支架；2：热空气通道；3：主换热装置；4：第一渣料输送机；5：进料斗；6：耐火材料；7：竖向通道；8：出水联箱；9：空气喷嘴；10：渣粒下落通道；11：竖向膜式水冷壁；12：进水联箱；13：渣粒导流器；14：导轮；15：渣粒出口；16：第二渣料输送机；17：热空气出口；18：省煤器；19：给水泵；20：气液分离器；21：出水汇集管；22：循环水泵；23：进水汇集管；24：肋柱；25：换热管；26：鳞片。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。本文所提及的“顶”、“底”、“下方”等方位名词以图1和图2的定向为参照。本文中所提及的“冷”、“热”均为换热前后的相对概念，并非对具体温度的限定。
参照图1和图2，本实施例提供一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，该余热回收与品质调控一体化系统包括主换热装置3、主换热装置支架1、气液分离器20、多个出水联箱8、多个进水联箱12、进水汇集管23、出水汇集管21、热空气通道2、省煤器18、进料斗5、第一渣料输送机4、渣粒导流器13、渣料出料机和第二渣料输送机16。
其中，第一渣料输送机4设于进料斗5的上方，第一渣料输送机4的出料位置对准进料斗5，进料斗5设于主换热装置3的上方。
其中，主换热装置3固定在主换热装置支架1上，主换热装置3包括竖向通道7(在本实施例中竖向通道7为矩形通道)、渣粒进口、渣粒出口15、多个竖向膜式水冷壁11、多个空气喷嘴9和热空气出口17，主换热装置3的墙体由不锈钢板和耐火材料6焊接砌固而成。渣粒进口和热空气出口17均与竖向通道7的顶部连通，进料斗5对准主换热装置3的渣粒进口，由此，高温冶金渣粒经过第一渣料输送机4输送至进料斗5并经过进料斗5和渣粒进口注入主换热装置3的竖向通道7。多个竖向膜式水冷壁11设于竖向通道7中并横向间隔开以在竖向通道7中形成渣粒下落通道10，即竖向通道7中因设有竖向膜式水冷壁11而部分竖向区域被阻断无法供高温冶金渣粒下落，但其余未被竖向膜式水冷壁11阻断的区域形成了竖向的渣粒下落通道10。上述所提及的“竖向”是沿重力的方向。空气喷嘴9朝向渣粒下落通道10中800℃以上的区域喷射。由此，在高温冶金颗粒由于重力自上而下在渣粒下落通道10中下落的过程中，高温冶金颗粒通过竖向膜式水冷壁11与其中的冷水(在本实施例中采用过冷水，过冷度为5-10℃)进行间接换热，冷水换热后形成汽水混合物。同时，空气喷嘴9喷出的冷空气(在本实施例中采用环境温度的空气)能够与800℃以上的高温冶金颗粒进行接触式换热，辅助膜式水冷壁对高温段的渣粒进行急速冷却，保证了渣粒具有较高的玻璃体含量，冷空气换热后形成热空气上升至热空气出口17排出。通过与冷空气和竖向膜式水冷壁11的换热，最终高温冶金颗粒变为低温冶金颗粒，温度在150℃以下。其中，本发明对空气喷嘴9的安装位置及空气鼓入量不做具体限定，二者由渣粒的流速决定，保证高温渣粒在800℃～1200℃之间快速冷却即可。其中，固-固与气-固换热需使高温炉渣快速冷却到玻璃转化温度之下，玻璃转化温度一般在850～1050℃之间，具体要根据高温渣粒的成分确定。在本实施例中，冷却速度大于60℃/s，当然不局限于此，根据高温渣粒的不同组分可做调整。
其中，气液分离器20具有入口、液体出口和气体出口，竖向膜式水冷壁11的入口与气液分离器20的液体出口连通，竖向膜式水冷壁11的出口与气液分离器20的入口连通。由此，气液分离器20为竖向膜式水冷壁11供水，并且气液分离器20接收汽水混合物，将蒸汽分离排出以用于发电或并入蒸汽管网，将分离出的水循环供给竖向膜式水冷壁11。在本实施例中，气液分离器20为汽包。
其中，渣粒导流器13设于竖向通道7的底部，主换热装置3的渣粒出口15与竖向通道7的底部连通，渣粒导流器13对准渣料出口，渣料出料机包括设于渣料出口的导轮14以及驱动导轮14转动的变频电机，变频电机可控制导轮14的转速，进而控制冶金渣粒的出料流量，使其与渣粒的进料速度相匹配，保证渣粒充满整个主换热装置3内部，以充分利用换热面积，提高经济效益。第二渣料输送机16设于主换热装置3的下方并对准主换热装置3的渣粒出口15。由此，低温冶金渣粒下落至渣粒导流器13并通过渣料出口掉入第二渣料输送机16，进行转运、打包，供水泥厂使用。
由此，本实施例的余热回收与品质调控一体化系统的主换热装置中形成了自流床，采用固-固换热与气-固换热相结合的方式，强化了渣粒在高温区(800℃以上区域)的换热，使高温渣粒快速冷却到玻璃转化温度之下，保证了渣粒内玻璃体的含量。并且，采用膜式水冷壁回收冶金渣粒余热，高温段喷入冷空气控制渣粒品质，既提高了整个系统的换热效率，又兼顾了渣粒的品质调控，膜式水冷壁的竖向布置方式弱化了渣粒对换热面的磨损，切实提高了该余热回收与品质调控一体化系统的使用寿命。总体而言，本实施例的余热回收与品质调控一体化系统实现了高温冶金渣余热的高效回收利用协同冶金渣粒的资源化利用，具有广阔的推广前景与巨大的应用价值。
进一步地，在本实施例中，多个竖向膜式水冷壁11等间距地呈排排列。多个竖向膜式水冷壁11的入口与多个进水联箱12的出口一一对应地连通，多个竖向膜式水冷壁11的出口与多个出水联箱8的入口一一对应地连通，多个进水联箱12的入口与进水汇集管23的出口连通，进水汇集管23的入口与气液分离器20的液体出口连通，多个出水联箱8的出口与出水汇集管21的入口连通，出水汇集管21的出口与气液分离器20的入口连通。由此，冷水从一个进水汇集管23分配到多个进水联箱12，再进一步通过每个进水联箱12分配到对应的竖向膜式水冷壁11；多个竖向膜式水冷壁11中的汽水混合物先汇集到多个出水联箱8，再进一步汇集到一个出水汇集管21。
进一步地，在本实施例中，相邻两排竖向膜式水冷壁11之间的渣粒下落通道10的两侧各设一个空气喷嘴9，并且在同一渣粒下落通道10的两侧的两个空气喷嘴9设置高度相同，喷射角度相同。优选地，空气喷嘴9朝向斜上方喷射。
在本实施例中，热空气通道2与热空气出口17连通，省煤器18设于热空气通道2中，省煤器18的入口连通补给水管，在补给水管上设有给水泵19，省煤器18的出口与气液分离器20的入口连通。主换热装置3排出的热空气进入热空气通道2与省煤器18内的水进行热交换，由此回收热空气中的余热，加强整个系统的余热回收效率。省煤器18中换热后的水进入气液分离器20作为补给水，并提高竖向膜式水冷壁11的入水温度，进而提高了整个系统的余热回收效率。
在本实施例中，出水联箱8和出水汇集管21位于竖向膜式水冷壁11的上方，进水联箱12和进水汇集管23位于竖向膜式水冷壁11的下方，进水汇集管23与气液分离器20连通的管路上设有循环水泵22。由此，本实施例中的水循环为强制水循环，竖向膜式水冷壁11中的水由下至上运动，提高了与高温冶金颗粒的换热效率。
进一步，在本实施例中进水联箱12和出水联箱8采用方形换热管，水平布置，结合膜式水冷壁的竖直布置方式，相对于圆管型联箱与水平布置的用于换热的换热管而言，这种方式减少了联箱及换热管对渣粒流动的阻碍作用，同时也弱化了渣粒对换热管的磨损。
进一步，在本实施例中，如图3和图4所示，竖向模式水冷壁11包括多个间隔的换热管25、连接相邻换热管25的多个鳞片26、以及多个肋柱24。其中，换热管25为空心结构形成竖向模式水冷壁11的水流通道，换热管25的入口构成竖向模式水冷壁11的入口(可理解竖向模式水冷壁11的入口有多个)，换热管25的出口构成竖向模式水冷壁11的出口(可理解竖向模式水冷壁11的出口有多个)。一排的换热管25通过鳞片26的连接组成在一起，优选采用焊接。鳞片26中无水流通道。而肋柱24连接在换热管25和鳞片26中的一个上，具体在本实施例中，一个竖向膜式水冷壁11中的多个肋柱24分布在换热管25和鳞片26的两侧并且每侧的肋柱24整体呈顺排或叉排排列。肋柱24优选为圆柱，圆柱的两端中一端连接换热管25或鳞片26，另一端向外突出，肋柱24中也无水流通道。肋柱24的设置可以扩展膜式水冷壁的换热面积。
由此，多个竖向膜式水冷壁平行间隔布置，相邻的竖向膜式水冷壁之间形成近似矩形的通道，为保证渣粒的顺畅流通，参照图4，相邻两个竖向膜式水冷壁11中相对的肋柱24之间的距离L’大于等于相邻两个竖向膜式水冷壁11中换热管25的中心线之间的距离L的1/3，即L’≥1/3L。此外，肋柱24的安装也增强了渣粒的扰动，强化了渣粒在矩形通道内的横向掺混，促进了渣粒之间、渣粒与水冷壁之间的换热，有利于提高系统的余热回收效率。
参照图1至图4，本实施例提供利用上述高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统进行余热回收与品质调控一体化的方法，包括如下步骤：
高温冶金渣粒从主换热装置3的渣粒进口进入竖向通道7中的渣粒下落通道10并下落，高温冶金渣粒在下落的过程中与竖向膜式水冷壁11中的冷水和空气喷嘴9喷射的冷空气进行换热；
换热形成的低温冶金渣粒从渣粒出口15排出主换热装置3；
换热形成的热空气从热空气出口17排出；
竖向膜式水冷壁11中换热形成的汽水混合物进入气液分离器20，气液分离器20分离出的水送入竖向膜式水冷壁11再循环，气液分离器20分离出的蒸气排出气液分离器20；
换热形成的热空气从热空气出口17排出后进入热空气通道2与省煤器18中的冷水进行换热，省煤器18中换热形成的热水进入气液分离器20。
由此，本实施例的余热回收与品质调控一体化方法采用固-固换热与气-固换热相结合的方式，强化了渣粒在高温区(800℃以上区域)的换热，使高温渣粒快速冷却到玻璃转化温度之下，保证了渣粒内玻璃体的含量。并且，采用膜式水冷壁回收冶金渣粒余热，高温段喷入冷空气控制渣粒品质，既提高了整个系统的换热效率，又兼顾了渣粒的品质调控，膜式水冷壁的竖向布置方式弱化了渣粒对换热面的磨损，切实提高了该余热回收与品质调控一体化系统的使用寿命。总体而言，本实施例的余热回收与品质调控一体化方法实现了高温冶金渣余热的高效回收利用协同冶金渣粒的资源化利用，具有广阔的推广前景与巨大的应用价值。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
技术特征：
1.一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，包括：
主换热装置(3)，所述主换热装置(3)包括竖向通道(7)、渣粒进口、渣粒出口(15)、多个竖向膜式水冷壁(11)、多个空气喷嘴(9)和热空气出口(17)，其中，所述渣粒进口和所述热空气出口(17)均与所述竖向通道(7)的顶部连通，所述渣粒出口(15)与所述竖向通道(7)的底部连通，所述多个竖向膜式水冷壁(11)设于所述竖向通道(7)中并横向间隔开以在所述竖向通道(7)中形成渣粒下落通道(10)，所述空气喷嘴(9)朝向所述渣粒下落通道(10)中800℃以上的区域喷射；
气液分离器(20)，所述气液分离器(20)具有入口、液体出口和气体出口，所述竖向膜式水冷壁(11)的入口与所述气液分离器(20)的液体出口连通，所述竖向膜式水冷壁(11)的出口与所述气液分离器(20)的入口连通。
2.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，
所述多个竖向膜式水冷壁(11)等间距地呈排排列。
3.根据权利要求2所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，
所述高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统还包括多个出水联箱(8)、多个进水联箱(12)、进水汇集管(23)和出水汇集管(21)，多个所述竖向膜式水冷壁(11)的入口与多个所述进水联箱(12)的出口一一对应地连通，多个所述竖向膜式水冷壁(11)的出口与多个所述出水联箱(8)的入口一一对应地连通，多个所述进水联箱(12)的入口与所述进水汇集管(23)的出口连通，所述进水汇集管(23)的入口与气液分离器(20)的液体出口连通，多个所述出水联箱(8)的出口与所述出水汇集管(21)的入口连通，所述出水汇集管(21)的出口与气液分离器(20)的入口连通；
所述出水联箱(8)和所述出水汇集管(21)位于所述竖向膜式水冷壁(11)的上方，所述进水联箱(12)和所述进水汇集管(23)位于所述竖向膜式水冷壁(11)的下方，所述进水汇集管(23)与所述气液分离器(20)连通的管路上设有循环水泵(22)；
所述进水联箱(12)和所述出水联箱(8)采用方形换热管，水平布置。
4.根据权利要求2所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，
相邻两排所述竖向膜式水冷壁(11)之间的渣粒下落通道(10)的两侧各设一个所述空气喷嘴(9)。
5.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，
所述竖向模式水冷壁(11)包括多个间隔的换热管(25)、连接相邻换热管(25)的多个鳞片(26)、以及多个肋柱(24)，所述换热管(25)为空心结构形成所述竖向模式水冷壁(11)的水流通道，所述换热管(25)的入口构成所述竖向模式水冷壁(11)的入口，所述换热管(25)的出口构成所述竖向模式水冷壁(11)的出口，所述肋柱(24)连接在所述换热管(25)和所述鳞片(26)中的一个上。
6.根据权利要求5所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，
所述竖向膜式水冷壁(11)中的所述多个肋柱(24)分布在所述换热管(25)和所述鳞片(26)的两侧并且呈顺排或叉排排列；
相邻两个所述竖向膜式水冷壁(11)中相对的肋柱(24)之间的距离(L’)大于等于相邻两个所述竖向膜式水冷壁(11)中换热管(25)的中心线之间的距离(L)的1/3。
7.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，还包括：
与所述热空气出口(17)连通的热空气通道(2)；以及
设于所述热空气通道(2)中的省煤器(18)，所述省煤器(18)的入口连通补给水管，在所述补给水管上设有给水泵(19)，所述省煤器(18)的出口与所述气液分离器(20)的入口连通。
8.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，还包括第一渣料输送机(4)、进料斗(5)、渣粒导流器(13)、渣料出料机和第二渣料输送机(16)；
所述进料斗(5)设于所述主换热装置(3)的上方并对准所述主换热装置(3)的渣粒进口；
所述第一渣料输送机(4)设于所述进料斗(5)的上方，所述第一渣料输送机(4)的出料位置对准所述进料斗(5)；
所述渣粒导流器(13)设于所述竖向通道(7)的底部，所述渣粒导流器(13)对准所述渣料出口；
所述渣料出料机包括设于所述渣料出口的导轮(14)以及驱动所述导轮(14)转动的变频电机；
所述第二渣料输送机(16)设于所述主换热装置(3)的下方并对准所述主换热装置(3)的渣粒出口(15)；
所述竖向通道(7)为矩形通道，所述主换热装置(3)的墙体由不锈钢板和耐火材料(6)焊接砌固而成；
所述气液分离器(20)为汽包。
9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统进行余热回收与品质调控一体化的方法，其特征在于，包括：
高温冶金渣粒从所述主换热装置(3)的渣粒进口进入所述竖向通道(7)中的渣粒下落通道(10)并下落，高温冶金渣粒在下落的过程中与所述竖向膜式水冷壁(11)中的冷水和所述空气喷嘴(9)喷射的冷空气进行换热；
换热形成的低温冶金渣粒从所述渣粒出口(15)排出所述主换热装置(3)；
换热形成的热空气从所述热空气出口(17)排出；
所述竖向膜式水冷壁(11)中换热形成的汽水混合物进入气液分离器(20)，气液分离器(20)分离出的水送入所述竖向膜式水冷壁(11)再循环，所述气液分离器(20)分离出的蒸气排出所述气液分离器(20)。
10.根据权利要求9所述的余热回收与品质调控一体化的方法，其特征在于，还包括：
所述换热形成的热空气从所述热空气出口(17)排出后进入所述热空气通道(2)与所述省煤器(18)中的冷水进行换热，所述省煤器(18)中换热形成的热水进入所述气液分离器(20)。
技术总结
本发明涉及一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法，以解决难以兼顾余热回收效率与渣粒品质的技术问题。系统包括主换热装置和气液分离器，主换热装置包括竖向通道、渣粒进口、渣粒出口、多个竖向膜式水冷壁、多个空气喷嘴和热空气出口。方法中，高温冶金渣粒进入主换热装置的竖向通道中的渣粒下落通道并下落，高温冶金渣粒在下落的过程中与竖向膜式水冷壁中的冷水和空气喷嘴喷射的冷空气进行换热；换热形成的低温冶金渣粒从渣粒出口排出主换热装置；换热形成的热空气从热空气出口排出；竖向膜式水冷壁中换热形成的汽水混合物进入气液分离器，气液分离器分离出的水送入竖向膜式水冷壁，气液分离器分离出的蒸气排出气液分离器。
技术研发人员：于庆波;刘军祥;康天宇
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：.07.20
技术公布日：.12.28
