工业固废处理热量回收利用系统的制作方法

专利2025-05-23  32


本发明涉及工业固废处理利用,尤其涉及一种工业固废处理热量回收利用系统。


背景技术:

1、煤矸石、粉煤灰等大宗工业固废产生量大、历史堆存量大,大量堆积对自然环境造成了潜在危害。随着社会高质量发展和生态文明建设的提升,对上述工业固废处理和利用也提出了更高的要求。

2、煤矸石可替代混凝土基料,缓解砂石资源不足的同时,又能减少其对自然环境的危害。现有处理过程中,一般致力于加强大掺量和高附加值产品应用推广,规范化推广产品应用,着力提升煤基固废在生产低碳水泥、固废基高性能混凝土、固废基胶凝材料、预制件、节能型建筑材料等领域的利用水平。

3、煤矸石等固废在收集加工过程中,一般经历收集、筛分、粉碎、煅烧、冷却出料的工序,煅烧过程中,根据所制备的目标产品,煤矸石处理时也会混入其他固废,如水泥、钢渣等进行一同烧制,整个过程中,不同固废处理均会产生大量烟气热量,造成了能源的浪费,且对环境温度及碳排放影响大。此外,在进行混凝土构件制备时,为了消耗当前大宗固废赤泥,会将脱水、破碎、烘干及粉磨后的赤泥料与前述处理的煤矸石一同投料制备,然而,由于现有赤泥含水量大,脱水工序排出大量水,在工业固废处理过程中综合利用效果有限。

4、基于此,本申请提出了一种对工业固废处理热量回收利用的系统,致力于综合回收利用固废及余热,减少环境压力,充分利用热源和能源。


技术实现思路

1、本发明提供了一种工业固废处理热量回收利用系统,该系统实现了综合回收利用固废、余热及赤泥压滤后排水,减少了环境压力,充分利用了资源,解决了现有技术中存在的问题。

2、本发明所采用的技术方案是:

3、一种工业固废处理热量回收利用系统,包括依次设置的粉碎机、燃烧室、回转窑和冷却室,在燃烧室上方设置烟气收集罐,经粉碎机粉碎的固废落至燃烧室进行燃烧,燃烧后的物料进入回转窑处理;烟气收集罐经第一烟气管路循环烟气导入至回转窑内,烟气收集罐经第二烟气管路与粉碎机相连,实现对粉碎机粉碎时预加热,在粉碎机外侧壁上设置与所述第二烟气管路相连的气体腔室,所述气体腔室经第三烟气管路与废气处理器相连;回转窑处理后的物料排出进入冷却室冷却处理后被输送至外部工序。

4、进一步地,所述的工业固废处理热量回收利用系统还包括水循环利用管路,所述水循环利用管路包括与赤泥压滤机排水相连的主管路和与主管路相连的第一分水管和第二分水管,第一分水管出水实现对第三烟气管路的冷却,第二分水管路与所述冷却室相连实现对冷却室的水冷,在冷却室外还设置风冷机构,由冷却室排出的热水经排水管排出,由冷却室排出的热气经第四烟气管路与粉碎机的气体腔室相连。

5、进一步地,在第三烟气管路上方的粉碎机侧壁上连接第一除尘管,在对应第一除尘管的粉碎机内壁上设置钢丝滤网,靠近钢丝滤网的第一除尘管底部呈由外向粉碎机一侧逐渐向下的倾斜设置;钢丝滤网底部开放设置,在钢丝滤网底部连接一漏料斗。

6、进一步地,风冷机构包括经送风管与冷却室内部相连的风机。

7、进一步地,在第二烟气管路上设置单向阀。

8、进一步地,在所述粉碎机与废气处理器之间还设置冷凝装置,所述冷凝装置用于接收由第三烟气管路排出的烟气并收集液化气体,经冷凝装置排出的烟气继续进入废气处理器处理。

9、进一步地,在所述冷凝装置内设置若干个均布的柱形腔室,在柱形腔室底端设置锥形部;在柱形腔室内盛放冷水;柱形腔室内的冷水采用外部冷却水输送或直接经第三分水管接收由与赤泥压滤排水相连的主管路的水,各柱形腔室在顶部相连通,柱形腔室经出水管路与排水管相连。

10、进一步地,通过柱形腔室及锥形部设置,可使由第三烟气管路预冷的烟气在进入到冷凝装置后,部分气体继续冷却液化而掉落,减少后续烟气排放量,减轻废烟气处理负担。

11、进一步地,所述粉碎机包括罐体,在罐体内设置两组破碎机构,上方破碎机构实现对固废的初步粉碎,用于处理块状较大物料,下方破碎机构实现对初步粉碎后物料的细碎,两组破碎机构配合实现对固废的更充分粉碎处理;在罐体外侧设置外壳,外壳与罐体之间形成所述气体腔室;在罐体底部设置出料板,出料板下方的罐体底端经导料通道与所述燃烧室相连;在导料通道外侧设置与前述气体腔室一体的下腔室,以此实现进入粉碎机气体腔室的烟气能够充斥于粉碎机罐体及导料通道外侧。

12、进一步地,通过将气体腔室延伸至导料通道,能够使进入燃烧室前的粉碎物料依旧维持一定温度,更利于后续继续燃烧。

13、进一步地,在粉碎机上方还设置集尘罩,集尘罩活动式设于粉碎机上方,集尘罩经第二除尘管路与废气处理器相连。

14、进一步地,第一除尘管路与第二除尘管路经三通与主除尘管路相连,在主除尘管路上设置滤网。

15、进一步地,所述出料板为两水平对接板,各水平板经设于粉碎机外侧的缸体驱动关闭或打开。

16、进一步地,所述燃烧室为燃烧炉,在燃烧炉外侧顶部设置加料斗;燃烧室与回转窑之间经密闭输料系统连接输料。

17、进一步地,在回转窑内设置螺旋搅料件,所述螺旋搅料件由转轴及设于转轴上的螺旋桨叶组成,转轴伸出回转窑外部与一正反转电机相连。

18、进一步地,所述回转窑呈由燃烧室一侧向上倾斜设置,倾斜角度20°-30°,所述第一烟气管路与回转窑较高一端相连。

19、本发明的有益效果:

20、1、本发明工业固废处理热量回收利用系统综合回收利用煤矸石、粉煤灰、钢渣等固废,将燃烧过程中产生的烟气余热在燃烧室和回转窑之间循环,并用于对粉碎机粉碎物料的余热,实现了整个系统的实用性,减少了环境压力;通过对赤泥压滤后排水的利用,方便对需冷却处理的烟气或装置部分进行冷却使用,充分利用了资源。

21、2、本发明工业固废处理热量回收利用系统在现有固废处理装置上进行改进,通过对粉碎机进行改进实现了对物料的充分粉碎;通过在第一、第二、第三烟气管路的设置,使燃烧室产生的烟气能够被循环利用,避免了热量浪费,而经使用的烟气最终采用废气处理器处理排出,此外,最终出粉碎机气体腔室的烟气通过预冷却处理,一方面充分利用了赤泥压滤的排水,另一方面实现了烟气中部分气体的提前冷凝和分离,减轻废气处理器处理压力,实现了不同种类烟气成分的分离、分别处理。通过将与燃烧室相连的导料通道与粉碎机一体式连接,避免了导料过程中物料中部分粉尘的再次集聚和扩散,而通过在燃烧室与回转窑之间连接密闭输料系统,使输料过程封闭起来,进一步减轻了物料排放过程中热量散失和污染。回转窑设置为一定角度的倾斜设置、配合其内部能够正反转的螺旋搅料件,使该处理过程中物料分散剂热量吸收均匀。整个生产系统设计,固废及热量等利用率提升,更加实用经济。



技术特征:

1.一种工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,包括依次设置的粉碎机、燃烧室、回转窑和冷却室,在燃烧室上方设置烟气收集罐,经粉碎机粉碎的固废落至燃烧室进行燃烧,燃烧后的物料进入回转窑处理;烟气收集罐经第一烟气管路循环烟气导入至回转窑内,烟气收集罐经第二烟气管路与粉碎机相连,实现对粉碎机粉碎时预加热,在粉碎机外侧壁上设置与所述第二烟气管路相连的气体腔室,所述气体腔室经第三烟气管路与废气处理器相连;回转窑处理后的物料排出进入冷却室冷却处理后被输送至外部工序。

2.根据权利要求1所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,还包括水循环利用管路,所述水循环利用管路包括与赤泥压滤排水相连的主管路和与主管路相连的第一分水管和第二分水管,第一分水管出水实现对第三烟气管路的冷却,第二分水管路与所述冷却室相连实现对冷却室的水冷,在冷却室外还设置风冷机构,由冷却室排出的热水经排水管排出,由冷却室排出的热气经第四烟气管路与粉碎机的气体腔室相连。

3.根据权利要求1所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,在第三烟气管路上方的粉碎机侧壁上连接第一除尘管,在对应第一除尘管的粉碎机内壁上设置钢丝滤网,靠近钢丝滤网的第一除尘管底部呈由外向粉碎机一侧逐渐向下的倾斜设置;钢丝滤网底部开放设置,在钢丝滤网底部连接一漏料斗。

4.根据权利要求1-3任一所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,在所述粉碎机与废气处理器之间还设置冷凝装置,所述冷凝装置用于接收由第三烟气管路排出的烟气并收集液化气体,经冷凝装置排出的烟气继续进入废气处理器处理。

5.根据权利要求4所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,在冷凝装置内设置若干个均布的柱形腔室,在柱形腔室底端设置锥形部;在柱形腔室内盛放冷水;柱形腔室内的冷水采用外部冷却水输送或直接经第三分水管接收由与赤泥压滤排水相连的主管路的水,各柱形腔室在顶部相连通,柱形腔室经出水管路与排水管相连。

6.根据权利要求1-3任一所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,所述粉碎机包括罐体,在罐体内设置两组破碎机构,上方破碎机构实现对固废的初步粉碎,用于处理块状较大物料,下方破碎机构实现对初步粉碎后物料的细碎;在罐体外侧设置外壳,外壳与罐体之间形成所述气体腔室;在罐体底部设置出料板,出料板下方的罐体底端经导料通道与所述燃烧室相连;在导料通道外侧设置与前述气体腔室一体的下腔室,以此实现进入粉碎机气体腔室的烟气充斥于粉碎机罐体及导料通道外侧。

7.根据权利要求1-3任一所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,在粉碎机上方还设置集尘罩,集尘罩活动式设于粉碎机上方,集尘罩经第二除尘管路与废气处理器相连。

8.根据权利要求1-3任一所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,所述燃烧室为燃烧炉,在燃烧炉外侧顶部设置加料斗;燃烧室与回转窑之间经密闭输料系统连接输料。

9.根据权利要求1-3任一所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,在回转窑内设置螺旋搅料件,所述螺旋搅料件由转轴及设于转轴上的螺旋桨叶组成,转轴伸出回转窑外部与一正反转电机相连。

10.根据权利要求9所述的工业固废处理热量回收利用系统,其特征在于,所述回转窑呈由燃烧室一侧向上倾斜设置,倾斜角度20°-30°,所述第一烟气管路与回转窑较高一端相连。


技术总结
本发明涉及工业固废处理利用技术领域,尤其涉及一种工业固废处理热量回收利用系统。该工业固废处理热量回收利用系统包括粉碎机、燃烧室、回转窑和冷却室,在燃烧室上方设烟气收集罐,经粉碎机粉碎的固废落至燃烧室进行燃烧,燃烧后物料进入回转窑处理;烟气收集罐经第一烟气管路循环烟气导入至回转窑内,烟气收集罐经第二烟气管路与粉碎机相连,在粉碎机外侧壁上设置与第二烟气管路相连的气体腔室,气体腔室经第三烟气管路与废气处理器相连;回转窑处理后的物料排出进入冷却室冷却处理后被输送至外部工序。该工业固废处理热量回收利用系统实现了综合回收利用固废、余热及赤泥压滤后排水,减少了环境压力,充分利用了资源。

技术研发人员:张圣涛,李海军,孔超,张宁,何益龙,赵鹏,杨威
受保护的技术使用者:山东高速集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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