專利名稱：黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
黃磷是一種非常重要的化工原料，用于生產(chǎn)磷酸、農(nóng)藥、洗滌劑、磷肥等數(shù)百種產(chǎn)品， 廣泛使用在肥料工業(yè)，食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)藥工業(yè)，電子工業(yè)，紡織工業(yè)，飼料工業(yè)、 玻璃工業(yè)、冶金工業(yè)和陶瓷工業(yè)等，在國防工業(yè)上也有重要地位。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 產(chǎn)生出大量的尾氣，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。
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1.4萬千瓦時電和1.6噸碳，中國現(xiàn) 有的年產(chǎn)能為80萬噸。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業(yè)，也存在類似問題。因此，如何降低 黃磷等資源生產(chǎn)的耗能，以相應(yīng)大幅降低溫室氣體排放，是我國急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能大幅降低資源生產(chǎn)的耗能的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，包括螺旋自轉(zhuǎn)式的風(fēng)爐，用于將 來自礦物燃燒爐的高溫爐渣與空氣進行換熱；蒸汽蒸發(fā)器組，用于利用風(fēng)爐輸出的高溫空氣 將水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝?；高壓儲氣罐，用于存儲蒸汽蒸發(fā)器組輸出的高溫?zé)嵴羝黄啺l(fā)電 機，與高壓儲氣罐相連并發(fā)電，最后通過并網(wǎng)控制電路裝置實現(xiàn)并網(wǎng)。所述蒸汽蒸發(fā)器組包 括依次串聯(lián)的過熱蒸汽蒸發(fā)器、第二蒸汽蒸發(fā)器和第一蒸汽蒸發(fā)器；過熱蒸汽蒸發(fā)器的高溫 氣體入口與一燃燒爐的第一熱氣出口相連，燃燒爐的可燃?xì)怏w入口與用于輸送由礦物燃燒爐 排放的可燃?xì)怏w的第一管路相連，燃燒爐的空氣入口與用于輸送來自風(fēng)爐的高溫空氣的第二 管路相連；所述過熱蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)出口串接第二引風(fēng)機后接第二蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)入口 ，第二蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)出口接第一蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)入口；第一蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)出口串 接有第一引風(fēng)機；所述第二管路以及燃燒爐的第二熱氣出口與第二蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)入口相 連；過熱蒸汽蒸發(fā)器的高壓蒸汽出口接高壓儲氣罐。過熱蒸汽蒸發(fā)器、第二蒸汽蒸發(fā)器和第一蒸汽蒸發(fā)器是利用熱空氣將水或較低溫度的水蒸氣換熱成較高溫度的熱蒸汽的蒸汽蒸發(fā)器
來自風(fēng)爐的高溫空氣與礦物燃燒爐排放的可燃?xì)怏w送入燃燒爐燃燒，以對過熱蒸汽蒸發(fā) 器供熱，供熱量由第二引風(fēng)機控制，從而確保了高壓儲氣罐內(nèi)高壓蒸汽的溫度，以滿足汽輪 發(fā)電機發(fā)電之需。過熱蒸汽蒸發(fā)器排出的熱空氣送至第二蒸汽蒸發(fā)器，所述來自風(fēng)爐的高溫 空氣同時還送至第二蒸汽蒸發(fā)器，以確保第二蒸汽蒸發(fā)器和第一蒸汽蒸發(fā)器能產(chǎn)生足夠溫度 的熱蒸汽。燃燒爐的第二熱氣出口與第二蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)入口相連，可進一步為第二蒸汽 蒸發(fā)器和第一蒸汽蒸發(fā)器提供熱源。
進一步，為使所述風(fēng)爐實現(xiàn)繞其中心軸自轉(zhuǎn)，風(fēng)爐包括設(shè)于爐體外壁的至少2個齒條、 由同步調(diào)速電機驅(qū)動的與各齒條相嚙合以驅(qū)動所述風(fēng)爐自轉(zhuǎn)的齒輪、以及對稱設(shè)于爐體下方 的用于支撐風(fēng)爐的至少兩對承壓輪。
進一步，為回收礦渣中的金屬，如鐵等，所述高溫爐渣從礦物燃燒爐流出經(jīng)用于沉淀金 屬礦的沉淀池后，流至風(fēng)爐的進料口 。
為進一步利用從所述風(fēng)爐送出的爐渣的余熱，風(fēng)爐的出料口下方設(shè)有螺旋滾筒式的出渣 機，出渣機的兩端分別設(shè)有與所述出料口相對的開口向上的入渣口和開口向下的出渣口，出 渣機內(nèi)設(shè)有用于使?fàn)t渣向出渣口作翻滾式位移的由電機驅(qū)動的螺旋桿，翻滾狀態(tài)下的爐渣， 利于與出渣機內(nèi)的氣流充分換熱；在鄰近入渣口的一端所述出渣機與所述蒸汽蒸發(fā)器組的出 氣口相連，出渣機的另一端具有用于連接有礦物預(yù)熱干燥房的出氣口；在出渣機向礦物預(yù)熱 干燥房連通干燥用的熱氣時，出渣機的入渣口和出渣口閉合。
進一步，第一蒸汽蒸發(fā)器的熱風(fēng)出口即為所述蒸汽蒸發(fā)器組的熱風(fēng)出口，第一蒸汽蒸發(fā) 器的入水口與用于預(yù)熱軟水的熱水塔相連；第一蒸汽蒸發(fā)器的出水口與第二蒸汽蒸發(fā)器的入 水口相連，第二蒸汽蒸發(fā)器的出水口與過熱蒸汽蒸發(fā)器的入水口相連；熱水塔的熱氣輸入端 與汽輪發(fā)電機的廢氣出口相連。熱水塔的熱氣輸入端與汽輪發(fā)電機的廢氣出口相連，從而有 效利用了汽輪發(fā)電機的廢氣的余熱。
作為另一種方案，所述風(fēng)爐與蒸汽蒸發(fā)器組之間的氣管上和/或所述蒸汽蒸發(fā)器組的出 氣口設(shè)有至少一個引風(fēng)機。從而確保將風(fēng)爐輸出的高溫空氣引入蒸汽蒸發(fā)器組，實現(xiàn)將水轉(zhuǎn) 換為高溫?zé)嵴羝哪康摹?br> 進一步，所述風(fēng)爐內(nèi)設(shè)有多個溫度傳感器，溫度傳感器與PLC相連；PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制 電路與所述引風(fēng)機相連；當(dāng)所述風(fēng)爐內(nèi)的溫度高于預(yù)設(shè)高溫值時，為防止將溫度過高的高溫 空氣送入蒸汽蒸發(fā)器組，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述引風(fēng)機減速運轉(zhuǎn)，和/或減少運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的引風(fēng)機的個數(shù)；當(dāng)所述風(fēng)爐內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)低溫值時，為確保蒸汽蒸發(fā)器組能生 成足夠的高溫蒸汽，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述引風(fēng)機加速運轉(zhuǎn)，和/或控制多個引風(fēng) 機同時運轉(zhuǎn)，和/或增加運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的弓1風(fēng)機的個數(shù)。
進一步，所述風(fēng)爐為底部具有底板且頂端具有開口的空心錐體或空心圓柱體；或所述風(fēng) 爐由空心柱體段和空心錐體段構(gòu)成一體，空心柱體段的底端具有底板，空心錐體段的頂端具 有開口；為方便將沉淀池中的液態(tài)礦渣引入風(fēng)爐內(nèi)，進料口為設(shè)于所述底板中央的推拔式進 料口，進料口的外緣設(shè)有多個出風(fēng)口，與各出風(fēng)口相對處設(shè)有存風(fēng)箱；存風(fēng)箱具有與蒸汽蒸 發(fā)器組的高溫空氣入口相連的出風(fēng)口；在風(fēng)爐的進料口停止進料時，所述進料口閉合，所述 頂端的開口為出料口，也是風(fēng)爐的進風(fēng)口，該進風(fēng)口外端設(shè)有氣缸控制的用于控制進風(fēng)大小 的擋風(fēng)板。
進一步，為防止在出風(fēng)口出風(fēng)時，外部空氣直接經(jīng)進料口和出風(fēng)口存風(fēng)箱，在風(fēng)爐的進 料口停止進料時，所述進料口閉合；為使進入風(fēng)爐的空氣具有較長的換熱行程并實現(xiàn)充分換 熱，所述出料口也是風(fēng)爐的進風(fēng)口。
進一步，為使所述風(fēng)爐承載高溫爐渣后不爐壁不發(fā)生熔化且整個風(fēng)爐具有較好的保溫性 能，適于連續(xù)或間歇進料并防止風(fēng)爐內(nèi)的爐渣冷卻結(jié)塊，風(fēng)爐包括金屬外殼體、設(shè)于金屬 外殼體內(nèi)壁上的保溫材料層和由耐高溫材料構(gòu)成的螺旋式螺紋。該螺旋式螺紋在風(fēng)爐自轉(zhuǎn)時 能使風(fēng)爐的進料口處的高溫爐渣向出渣口作翻滾式位移，利于使高溫爐渣與空氣充分換熱。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有積極的效果(1)本發(fā)明的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，利用螺 旋自轉(zhuǎn)式的風(fēng)爐將來自礦物燃燒爐的高溫爐渣與空氣進行換熱，然后通過蒸汽蒸發(fā)器組將風(fēng) 爐輸出的高溫空氣將水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝?，然后送入高壓儲氣罐并?qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電，最 后通過并網(wǎng)控制電路裝置實現(xiàn)并網(wǎng)，從而有效利用了高溫爐渣的余熱，能大幅降低磷、鐵、 鋁、銅等資源生產(chǎn)的耗能，節(jié)約能源并相應(yīng)減少大量溫室氣體的排放，具有很好的經(jīng)濟效益 和社會效益，對我國節(jié)能減排具有重要意義。(2)本發(fā)明中，風(fēng)爐始終處于繞其水平中心 軸自轉(zhuǎn)的狀態(tài)，使風(fēng)爐內(nèi)壁與高溫爐渣的接觸時間控制在一定長度內(nèi)，可防止高溫爐渣將爐 壁熔化。另外，風(fēng)爐為空心錐體，故而風(fēng)爐的出料口的高度相對較高，可防止液態(tài)的高溫爐 渣直接從風(fēng)爐的出料口流出；同時利于風(fēng)爐內(nèi)的空氣溫度分布均勻。(3)在風(fēng)爐的出風(fēng)口 相對處設(shè)置存風(fēng)箱，可確保將風(fēng)爐送出的熱風(fēng)全部送至蒸汽蒸發(fā)器組。風(fēng)爐內(nèi)鄰近風(fēng)爐的出 風(fēng)口處具有較大空間，可確保有足夠的高溫空氣送入蒸汽蒸發(fā)器組。(4)風(fēng)爐為頂端具有 開口的空心錐體，其頂端的開口相對較小，利于控制進風(fēng)大小，也可防止熱空氣從所述頂端的開口溢出。


圖1為實施例1中黃磷爐爐渣利用爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的礦物燃燒爐、沉淀池、水洗塔和沉降池的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1中風(fēng)爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖4為圖1中風(fēng)爐的側(cè)視圖5為圖1中出渣機和礦物預(yù)熱干燥房的結(jié)構(gòu)示意圖6為圖1中汽輪發(fā)電機、高壓儲氣罐和過熱蒸汽蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)圖7為另一種風(fēng)爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖8為圖1中熱水塔的結(jié)構(gòu)示意圖9為實施例1中黃磷爐爐渣利用爐的結(jié)構(gòu)簡圖10為第三種風(fēng)爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖ll為空心圓柱體式風(fēng)爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
其中各附圖標(biāo)記為l一沉淀池，l-l一金屬礦，2—風(fēng)爐，2-l—進料口， 2-2—出風(fēng)板 ，2-2-1--出風(fēng)口， 2-3--存風(fēng)箱，2-4--齒條，2-5--齒輪，2-6--同步調(diào)速電機，2-7--自動 閥門，2-8—承壓輪，2-9—出料口， 2-10—空心柱體段，2-ll—空心錐體段，2-12—氣管 或水管，2-13栂概牌諢螄概潘冢？-14一支架，3—出渣機，3-l—入渣口， 3-2—出渣口 ，3-3—螺旋桿，4一儲氣罐，5—蒸汽蒸發(fā)器組，5-l—過熱蒸汽蒸發(fā)器，5-2—第二蒸汽蒸 發(fā)器，5-3—第一蒸汽蒸發(fā)器，5-4—燃燒爐，8—引風(fēng)機，9一汽輪發(fā)電機，IO—礦物燃燒爐 ，11--水洗塔，12--沉降池，13--礦物預(yù)熱干燥房，14--氣缸，15--高壓泵，16--操作臺， 20—擋風(fēng)板，21—熱水塔，22—高壓氣泵或高壓水泵。
具體實施例方式
見圖l-ll，本實施例的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)包括螺旋自轉(zhuǎn)式的風(fēng)爐2，用于將來自 礦物燃燒爐10的高溫爐渣與空氣進行換熱；蒸汽蒸發(fā)器組，用于利用風(fēng)爐2輸出的高溫空氣將 水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝桓邏簝夤?，用于存儲蒸汽蒸發(fā)器組輸出的高溫?zé)嵴羝?；汽輪發(fā)電 機9，與高壓儲氣罐4相連并發(fā)電，最后通過并網(wǎng)控制電路裝置實現(xiàn)并網(wǎng)。
蒸汽蒸發(fā)器組包括依次串聯(lián)的過熱蒸汽蒸發(fā)器5-l、第二蒸汽蒸發(fā)器5-2和第一蒸汽蒸發(fā) 器5-3;過熱蒸汽蒸發(fā)器5-l的高溫氣體入口與一燃燒爐5-4的第一熱氣出口相連，燃燒爐5-4的可燃?xì)怏w入口與用于輸送由礦物燃燒爐10排放的可燃?xì)怏w的第一管路相連，燃燒爐5-4 的空氣入口與用于輸送來自風(fēng)爐2的高溫空氣的第二管路相連；過熱蒸汽蒸發(fā)器5-l的熱風(fēng)出 口串接第二引風(fēng)機28后接第二蒸汽蒸發(fā)器5-2的熱風(fēng)入口，第二蒸汽蒸發(fā)器5-2的熱風(fēng)出口接 第一蒸汽蒸發(fā)器5-3的熱風(fēng)入口；第一蒸汽蒸發(fā)器5-3的熱風(fēng)出口串接有第一引風(fēng)機8;所述 第二管路以及燃燒爐5-4的第二熱氣出口與第二蒸汽蒸發(fā)器5-2的熱風(fēng)入口相連；過熱蒸汽蒸 發(fā)器5-l的高壓蒸汽出口接高壓儲氣罐4。在其它實時方式中，蒸汽蒸發(fā)器組包括的蒸汽蒸發(fā) 器個數(shù)可以是4個、5個甚至更多，具體根據(jù)熱空氣源的溫度和汽輪發(fā)電機9發(fā)電所需的蒸汽 溫度和氣壓來選擇。
第一蒸汽蒸發(fā)器5-3的熱風(fēng)出口即為所述蒸汽蒸發(fā)器組的熱風(fēng)出口，第一蒸汽蒸發(fā)器 5-3的入水口與用于預(yù)熱軟水的熱水塔21相連；第一蒸汽蒸發(fā)器5-3的出水口與第二蒸汽蒸發(fā) 器5-2的入水口相連，第二蒸汽蒸發(fā)器5-2的出水口與過熱蒸汽蒸發(fā)器5-l的入水口相連；熱 水塔21的熱氣輸入端與汽輪發(fā)電機9的廢氣出口相連。
所述高壓儲氣罐4內(nèi)設(shè)有蒸汽溫度傳感器，蒸汽溫度傳感器與PLC相連；PLC經(jīng)電機驅(qū)動 控制電路與所述第二引風(fēng)機28相連；當(dāng)所述高壓儲氣罐4內(nèi)的溫度高于第一預(yù)設(shè)值時，PLC經(jīng) 電機驅(qū)動控制電路控制所述第二引風(fēng)機28減速運轉(zhuǎn)；當(dāng)所述風(fēng)爐高壓儲氣罐4內(nèi)的溫度低于 第二預(yù)設(shè)值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述第二引風(fēng)機28加速運轉(zhuǎn)。
風(fēng)爐2的內(nèi)壁上設(shè)有耐高溫材料的角度為10-60度的螺紋，風(fēng)爐2的頂端為出料口2-9;風(fēng) 爐2的底端設(shè)有進料口2-l;在風(fēng)爐2繞其水平中心軸自轉(zhuǎn)時，所述螺紋將風(fēng)爐2內(nèi)鄰近進料口 2-l處的高溫爐渣送至所述出料口2-9并輸出。風(fēng)爐2內(nèi)的中心軸線上設(shè)有氣管或水管2-12， 氣管或水管2-12的末端經(jīng)所述出料口2-9與高壓氣泵或高壓水泵22相連，氣管或水管2-12的 側(cè)壁上分布有噴氣口或噴水口2-13;風(fēng)爐2內(nèi)還設(shè)有與氣管或水管2-12軸承連接的支架2-14 ，且氣管或水管2-12的前端延伸至風(fēng)爐2的中央段且氣管或水管2-12的前端口密封。
見圖3，風(fēng)爐2為底部具有與側(cè)壁一體的底板且頂端具有開口的空心錐體，為方便將沉淀 池1中的液態(tài)礦渣引入風(fēng)爐2內(nèi)，所述進料口2-l為固定于風(fēng)爐2端部的推拔式進料口；風(fēng)爐2 頂端的開口為所述出料口2-9，也為風(fēng)爐2的進風(fēng)口，該進風(fēng)口外端設(shè)有液壓控制的用于控制 進風(fēng)大小的擋風(fēng)板20;底板的中央具有通孔，所述進料口2-l設(shè)于該通孔內(nèi)，進料口2-l的外 緣與該通孔內(nèi)圈之間設(shè)有出風(fēng)板2-2，出風(fēng)板2-2上設(shè)有多個出風(fēng)口2-2-l，與各出風(fēng)口 2-2-l相對處設(shè)有套在進料口2-l上的存風(fēng)箱2-3;存風(fēng)箱2-3的出風(fēng)口2-2-l與蒸汽蒸發(fā)器組 的高溫空氣入口相連；在出風(fēng)口2-2-l相對處設(shè)置存風(fēng)箱2-3，以確保將風(fēng)爐2送出的熱風(fēng)全 部送至蒸汽蒸發(fā)器組。存風(fēng)箱2-3與外部支撐架相連，不隨風(fēng)爐2轉(zhuǎn)動。底板包括由外及里的金屬外側(cè)板、保溫材料層和耐高溫材料層。
風(fēng)爐2內(nèi)的中心軸線上設(shè)有氣管或水管2-12，氣管或水管2-12的末端經(jīng)所述出料口2-9與 高壓氣泵或高壓水泵22相連，氣管或水管2-12的側(cè)壁上分布有噴氣口或噴水口，用于與風(fēng)爐 內(nèi)的液態(tài)爐渣快速換熱，在風(fēng)爐自轉(zhuǎn)的作用下，使液態(tài)爐渣變成固態(tài)粉末，從而防止?fàn)t渣結(jié) 塊。
所述風(fēng)爐2內(nèi)還設(shè)有與氣管或水管2-12軸承連接的支架2-14，以支撐氣管或水管；氣管 或水管2-12的前端延伸至風(fēng)爐2的中央段，氣管或水管2-12的前端口密封，以確保噴氣口或 噴水口的氣壓或水壓。
高溫爐渣落入風(fēng)爐2內(nèi)后，隨著風(fēng)爐2的自轉(zhuǎn)，風(fēng)爐2內(nèi)鄰近進料口2-l—端的爐渣溫度高 于鄰近風(fēng)爐2頂端的爐渣溫度，由于所述風(fēng)爐2采用空心錐體，故而風(fēng)爐2內(nèi)鄰近進料口2-l — 端的空間相對于鄰近風(fēng)爐2頂端的空間較大，從而確保了出風(fēng)口2-2-1 —端具有足夠的高溫空 氣可送入蒸汽蒸發(fā)器組；另外，風(fēng)爐2為空心錐體，適于調(diào)節(jié)風(fēng)爐2的出料口2-9出料的速度
為使風(fēng)爐2實現(xiàn)繞其中心軸自轉(zhuǎn)，風(fēng)爐2包括設(shè)于爐體外壁的至少2個齒條2-4、由同步調(diào) 速電機2-6驅(qū)動的與各齒條2-4相嚙合以驅(qū)動風(fēng)爐2自轉(zhuǎn)的齒輪2-5、以及對稱設(shè)于爐體下方的 用于支撐風(fēng)爐2的至少兩對承壓輪2-8 。
為回收礦渣中的金屬，如鐵等，所述高溫爐渣從礦物燃燒爐10流出經(jīng)用于沉淀金屬礦 l-l的沉淀池l后，流至風(fēng)爐2的進料口2-l。
為利用從風(fēng)爐2送出的爐渣的余熱，風(fēng)爐2的出料口2-9下方設(shè)有螺旋滾筒式的出渣機3， 出渣機3的兩端分別設(shè)有與所述出料口2-9相對的開口向上的入渣口3-l和開口向下的出渣口 3-2 ，出渣機3內(nèi)設(shè)有用于使?fàn)t渣向出渣口 3-2作翻滾式位移的由電機驅(qū)動的螺旋桿3-3，翻滾 狀態(tài)下的爐渣，利于與出渣機3內(nèi)的氣流充分換熱；在鄰近入渣口3-l的一端所述出渣機3與 所述蒸汽蒸發(fā)器組的出氣口相連，出渣機3的另一端具有用于連接有礦物預(yù)熱干燥房13的出 氣口；在出渣機3向礦物預(yù)熱干燥房13通干燥用的熱氣時，出渣機3的入渣口3-l和出渣口 3-2閉合。礦物預(yù)熱干燥房13包括用于堆放礦物的通氣孔板13-1，出渣機3的出氣口經(jīng)通氣管 延伸至通氣孔板13-1底部。
所述風(fēng)爐2內(nèi)設(shè)有多個溫度傳感器，溫度傳感器與操作臺16中的PLC相連；PLC經(jīng)電機驅(qū) 動控制電路與所述第一引風(fēng)機8相連；當(dāng)所述風(fēng)爐2內(nèi)的溫度高于預(yù)設(shè)高溫值時，PLC經(jīng)電機 驅(qū)動控制電路控制所述第一引風(fēng)機8減速運轉(zhuǎn)，和/或減少運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的第一引風(fēng)機8的個數(shù) ;當(dāng)所述風(fēng)爐2內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)低溫值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述第一引風(fēng)機8加速運轉(zhuǎn)，和/或增加運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的第一引風(fēng)機8的個數(shù)。
為防止在出風(fēng)口2-2-1出風(fēng)時，外部空氣直接經(jīng)進料口2-l和出風(fēng)口2-2-l存風(fēng)箱2-3，在 風(fēng)爐2的進料口2-1停止進料時，所述進料口2-1通過由氣缸l4控制的動閥門2-7密封閉合；為 使進入風(fēng)爐2的空氣具有較長的換熱行程并實現(xiàn)充分換熱。
為使所述風(fēng)爐2能承受住高溫爐渣，風(fēng)爐2包括金屬外殼體、設(shè)于金屬外殼體內(nèi)壁上的 保溫材料層和由耐高溫材料構(gòu)成的螺旋式螺紋。該螺旋式螺紋在風(fēng)爐2自轉(zhuǎn)時能使風(fēng)爐2的進 料口2-1處的高溫爐渣向出渣口3-2作翻滾式位移，利于使高溫爐渣與空氣充分換熱。
作為另一種實施方案，所述風(fēng)爐2與蒸汽蒸發(fā)器組之間的氣管上和/或所述蒸汽蒸發(fā)器組 的出氣口設(shè)有至少一個第一引風(fēng)機8。從而確保將風(fēng)爐2輸出的高溫空氣引入蒸汽蒸發(fā)器組， 實現(xiàn)將水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝哪康摹?br> 所述并網(wǎng)是指將汽輪發(fā)電機9發(fā)出的交流電送入可供礦物燃燒爐10使用的電網(wǎng)中。
見圖IO，作為一種可替代的實施方式，所述風(fēng)爐2由空心柱體段2-10和空心錐體段2-11 構(gòu)成一體。風(fēng)爐2采用兩段結(jié)構(gòu)，其中空心柱體段2-10空間相對較大，適于容納較多高溫礦 渣。見圖ll，作為另一種可替代的實施方式，所述風(fēng)爐2整體為空心圓柱體，適于連續(xù)進料 的工作方式。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明 的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其 它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明 的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
權(quán)利要求11、一種黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于包括螺旋自轉(zhuǎn)式的風(fēng)爐(2)，用于將來自礦物燃燒爐(10)的高溫爐渣與空氣進行換熱；蒸汽蒸發(fā)器組，用于利用風(fēng)爐(2)輸出的高溫空氣將水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝?；高壓儲氣?4)，用于存儲蒸汽蒸發(fā)器組輸出的高溫?zé)嵴羝?；汽輪發(fā)電機(9)，與高壓儲氣罐(4)相連并發(fā)電，最后通過并網(wǎng)控制電路裝置實現(xiàn)并網(wǎng)；所述蒸汽蒸發(fā)器組包括依次串聯(lián)的過熱蒸汽蒸發(fā)器(5-1)、第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)和第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3)；過熱蒸汽蒸發(fā)器(5-1)的高溫氣體入口與一燃燒爐(5-4)的第一熱氣出口相連，燃燒爐(5-4)的可燃?xì)怏w入口與用于輸送由礦物燃燒爐(10)排放的可燃?xì)怏w的第一管路相連，燃燒爐(5-4)的空氣入口與用于輸送來自風(fēng)爐(2)的高溫空氣的第二管路相連；所述過熱蒸汽蒸發(fā)器(5-1)的熱風(fēng)出口串接第二引風(fēng)機(28)后接第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)的熱風(fēng)入口，第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)的熱風(fēng)出口接第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3)的熱風(fēng)入口；第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3)的熱風(fēng)出口串接有第一引風(fēng)機(8)；所述第二管路以及燃燒爐(5-4)的第二熱氣出口與第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)的熱風(fēng)入口相連；過熱蒸汽蒸發(fā)器(5-1)的高壓蒸汽出口接高壓儲氣罐(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)的內(nèi)壁上 設(shè)有耐高溫材料的螺紋，以在風(fēng)爐(2)繞其中心軸自轉(zhuǎn)時，將風(fēng)爐(2) —端的進料口 ( 2-1)的高溫爐渣送至風(fēng)爐(2)另一端的出料口 (2-9);風(fēng)爐(2)內(nèi)的中心軸線上設(shè)有氣管或水管(2-12)，氣管或水管(2-12)的末端經(jīng)所 述出料口 (2-9)與高壓氣泵或高壓水泵(22)相連，氣管或水管(2-12)的側(cè)壁上分布有噴氣口或噴水口 (2-13);風(fēng)爐(2)內(nèi)還設(shè)有與氣管或水管(2-12)軸承連接的支架( 2-14)，且氣管或水管(2-12)的前端延伸至風(fēng)爐(2)的中央段且氣管或水管(2-12)的 前端口密封。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)包括設(shè)于 爐體外壁的至少2個齒條(2-4)、由同步調(diào)速電機(2-6)驅(qū)動的與各齒條(2-4)相嚙合以 驅(qū)動所述風(fēng)爐(2)自轉(zhuǎn)的齒輪(2-5)、以及對稱設(shè)于爐體下方的用于支撐風(fēng)爐(2)的至 少兩對承壓輪(2-8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述高溫爐渣從礦物 燃燒爐(10)流出經(jīng)用于沉淀金屬礦(1-1)的沉淀池(1)后，流至風(fēng)爐(2)的進料口 ( 2-1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)的出 料口 (2-9)下方設(shè)有螺旋滾筒式的出渣機(3)，出渣機(3)的兩端分別設(shè)有與所述出料 口 (2-9)相對的開口向上的入渣口 (3-1)和開口向下的出渣口 (3-2)，出渣機(3)內(nèi)設(shè) 有用于使?fàn)t渣向出渣口 (3-2)作翻滾式位移的由電機驅(qū)動的螺旋桿(3-3);在鄰近入渣口(3-1)的一端所述出渣機(3)與所述蒸汽蒸發(fā)器組的出氣口相連，出渣機(3)的另一端 具有用于連接有礦物預(yù)熱干燥房(13)的出氣口；在出渣機(3)向礦物預(yù)熱干燥房(13) 通干燥用的熱氣時，出渣機(3)的入渣口 (3-1)和出渣口 (3-2)閉合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3) 的熱風(fēng)出口即為所述蒸汽蒸發(fā)器組的熱風(fēng)出口，第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3)的入水口與用于預(yù) 熱軟水的熱水塔(21)相連；第一蒸汽蒸發(fā)器(5-3)的出水口與第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)的 入水口相連，第二蒸汽蒸發(fā)器(5-2)的出水口與過熱蒸汽蒸發(fā)器(5-1)的入水口相連；熱 水塔(21)的熱氣輸入端與汽輪發(fā)電機(9)的廢氣出口相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述高壓儲氣罐(4)內(nèi) 設(shè)有蒸汽溫度傳感器，蒸汽溫度傳感器與PLC相連；PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路與所述第二引風(fēng) 機(28)相連；當(dāng)所述高壓儲氣罐(4)內(nèi)的溫度高于第一預(yù)設(shè)值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所 述第二引風(fēng)機(28)減速運轉(zhuǎn)；當(dāng)所述風(fēng)爐高壓儲氣罐(4)內(nèi)的溫度低于第二預(yù)設(shè)值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控 制所述第二引風(fēng)機(28)加速運轉(zhuǎn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)內(nèi)設(shè)有多 個溫度傳感器，溫度傳感器與PLC相連；PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路與所述第一引風(fēng)機(8)相 連；當(dāng)所述風(fēng)爐(2)內(nèi)的溫度高于預(yù)設(shè)高溫值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述第一 引風(fēng)機(8)減速運轉(zhuǎn)，和/或減少運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的第一引風(fēng)機(8)的個數(shù)；當(dāng)所述風(fēng)爐(2)內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)低溫值時，PLC經(jīng)電機驅(qū)動控制電路控制所述第一 引風(fēng)機(8)加速運轉(zhuǎn)，和/或增加運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的第一引風(fēng)機(8)的個數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)為底部具 有底板且頂端具有開口的空心錐體或空心圓柱體；或所述風(fēng)爐(2)由空心柱體段(2-10) 和空心錐體段(2-11)構(gòu)成一體，空心柱體段(2-10)的底端具有底板，空心錐體段( 2-11)的頂端具有開口；進料口 (2-1)為設(shè)于所述底板中央的推拔式進料口，進料口 (2-1)的外緣設(shè)有多個 出風(fēng)口 (2-2-1)，與各出風(fēng)口 (2-2-1)相對處設(shè)有存風(fēng)箱(2-3);存風(fēng)箱(2-3)具有與 蒸汽蒸發(fā)器組的高溫空氣入口相連的出風(fēng)口；在風(fēng)爐(2)的進料口 (2-1)停止進料時，所述進料口 (2-1)閉合；所述頂端的開口 為出料口 (2-9)，也是風(fēng)爐(2)的進風(fēng)口，該進風(fēng)口外端設(shè)有氣缸控制的用于控制進風(fēng)大 小的擋風(fēng)板(20)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)爐(2)包括 金屬外殼體、設(shè)于金屬外殼體內(nèi)壁上的保溫材料層和由耐高溫材料構(gòu)成的螺旋式螺紋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種黃磷爐爐渣利用系統(tǒng)，包括螺旋自轉(zhuǎn)式的風(fēng)爐，用于將來自礦物燃燒爐的高溫爐渣與空氣進行換熱；蒸汽蒸發(fā)器組，用于利用風(fēng)爐輸出的高溫空氣將水轉(zhuǎn)換為高溫?zé)嵴羝?；高壓儲氣罐，用于存儲蒸汽蒸發(fā)器組輸出的高溫?zé)嵴羝?；汽輪發(fā)電機，與高壓儲氣罐相連并發(fā)電，最后通過并網(wǎng)控制電路裝置實現(xiàn)并網(wǎng)。本發(fā)明實現(xiàn)了將高溫爐渣余熱轉(zhuǎn)換為電能并實現(xiàn)了并網(wǎng)，從而有效利用了高溫爐渣的余熱，能大幅降低磷、鐵、鋁、銅等資源生產(chǎn)的耗能，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益，對我國節(jié)能減排具有重要意義。
文檔編號B09B3/00GK101543832SQ200910302469
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者鄒岳明 申請人:鄒岳明