[01186076]基于流化床换热的新型高炉渣余热回收装置结构设计及理论研究

简要技术说明及主要技术性能指标 该课题是青岛理工大学大学设计开发基于流化床式的新型高炉渣余热回收系统。目前国内外基本上都是采用水冲渣工艺回收炉渣,这种方式不仅浪费了高炉渣所含有的高品质余热资源,还浪费大量水资源,并产生SO2及H2S等有害气体污染环境,可见高炉炉渣的余热蕴藏着巨大的经济、社会和环境效益。本研究在国内外研究的基础上,采用循环空气回收高炉渣佘热进行发电的技术路线,提出了一种基于流化床换热的新型高炉渣余热回收装置结构,建立了热回收装置内部高炉渣颗粒与循环空气的稠密气固两相流模型,对其传热传质机理进行了研究,在此基础上对新型高炉渣余热回收装置进行了优化设计并制作了样机。 主要研究内容： 1、新型高炉渣余热回收发电系统技术路线研究; 2、新型高炉渣余热回收装置结构研究; 3、流化床内部髙炉渣颗粒与循环空气的稠密气固两相流模型的建立; 4、回收热量的品位和数量的最优化与各影响因素的关系研究; 5、流化床热回收器的优化设计和样机的制作。 系统达到的指标： 高温高炉渣颗粒与空气在流化床换热器中充分混合,髙温高炉渣颗粒得以快速冷却,生成95%以上玻璃体作为水泥生产原料,余热被循环空气回收,产生800℃左右高温空气进入余热锅炉产生蒸汽进行发电,余热回收效率达到60%以上。 与目前国内外同类技术比较,技术上的创新是： 该研究创造性的提出回收高炉渣余热进行发电的技术路线,提出了基于流化床换热的新型余热回收装置,对高炉渣颗粒与空气间的换热进行了深入研究,和国内外同类装置相比,具有较高的出风温度和较低的风机功耗。本研究首次建立高炉渣颗粒的过渡体模型,利用双流体理论建立高炉渣颗粒和循环空气的传热传质模型,针对新型热回收装置内部流场、温度场及传热传质过程进行了数值模拟计算,研究了布风板结构、风速及风量、颗粒尺寸及分布、换热量等参数之间的相反影响和变化规律,为新型高炉渣余热回收装置的优化设计奠定了理论基础,这一领域囯内外未见文献报道。