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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107022659A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710324780.9(22)申请日2017.05.10(71)申请人南京工业大学地址210009江苏省南京市鼓楼区新模范马路30号(72)发明人彭浩单学坤凌祥(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人张苏沛(51)Int.Cl.C21B3/06(2006.01)C21B3/08(2006.01)F27D17/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称高温熔渣余热梯级回收利用系统(57)摘要本发明公开了一种高温熔渣余热梯级回收利用系统系统。系统包括盘式离心粒化单元、固定床传热-反应耦合单元(一级)和回转床余热回收单元(二级),能够高效利用高炉熔渣中富含的高品质余热。本发明还提出一种新型高效热板耦合反应器,利用CO2/CH4或者CH4/H2O重整,产生H2和CO气体,反应器内化学反应所需的热量由干法粒化产生的高温熔渣余热提供。本系统的顺利实施,可以实现熔渣高温余热的有效利用,对冶金工业节能减排,提高能源利用效率至关重要。CN107022659ACN107022659A权利要求书1/2页1.一种高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:包括盘式离心粒化单元(101)、固定床传热-反应耦合单元(102)、回转床余热回收单元(103)和传送带。2.根据权利要求1所述的高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:所述盘式离心粒化单元(101),包括渣粒捕集圆筒(2)、进料口(4)、熔渣槽(5)、接管(6)、电机(9)、渣粒收集槽(10)、传送带(26),其中,高温液态熔渣由所述进料口(4),经过所述熔渣槽(5)和接管(6)流入位于所述渣粒捕集圆筒(2)中部的转盘(7)中,所述渣粒捕集圆筒(2)内壁铺有耐火砖(3);通过传动轴(8)带动所述转盘(7)旋转,将液态熔渣沿转盘边缘离心粒化后脱离;渣粒与空气入口(11)通入的空气接触换热后迅速凝固;固态渣粒撞击到渣粒捕集圆筒(2)后落入所述渣粒收集槽(10)底部,由所述渣粒收集槽(10)的熔渣出口(1)输出,再由第一传送带(26)输送至所述固定床传热-反应耦合单元(102)。3.根据权利要求1所述的高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:所述固定床传热-反应耦合单元(102),包括高温热板耦合反应器(13)、熔渣固定床(17)、熔渣排出口(18),其中,所述高温热板耦合反应器(13)由夹套(12)、热板(16)、隔板(20)、气体入口管(15)和气体出口管(14)组成,固态熔渣与所述热板(16)下半部分充分接触将热量传递给热板(16)内的工作介质,热板内工作介质的蒸发将热量传热给所述夹套(12)内的催化剂,经所述回转床余热回收单元(103)预热的反应气体(CO2/CH4或CH4/H2O)从所述气体入口管(15)进入,并通入所述夹套(12)内与催化剂接触并发生化学反应,产生氢气和一氧化碳从所述气体出口管(14)排出,熔渣与所述热板(16)直接接触换热之后由熔渣排出口(18)排出到第二传送带(27)上,并进入所述回转床余热回收单元(103);所述熔渣固定床(17)用于收集熔渣,熔渣固定床外部安装有保温层(19)。4.根据权利要求1所述的高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:所述回转床余热回收单元(103),包括回转床(21)、气体入口(23)、气体出口(25)、熔渣入口(24)、熔渣出口(22),其中,反应气体(CO2/CH4或CH4/H2O)从回转床气体入口(23)进入,从熔渣固定床排出口(18)排出的熔渣进入回转床熔渣入口(24),在回转床(21)内预热反应气体,反应气体经预热后从回转床气体出口(25)进入高温热板耦合反应器(13)的气体入口(15),预热之后的熔渣从回转床熔渣出口(22)排出。5.根据权利要求3所述的高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:所述热板(16)上半部分套有中空的所述夹套(12);所述夹套(12)与所述气体入口管(15)、气体出口管(14)连接并且上方是气体出口管(14)、下方是气体入口管(15);夹套内填充有催化剂(34,40);预热后的反应气体在夹套内与催化剂充分接触,在高温和催化剂两个条件作用下发生热化学反应。6.根据权利要求3所述的高温熔渣余热梯级回收利用系统,其特征在于:所述热板(16)由盖板(29、30),接管(28)及翅片(31)组成,热板内部设有翅片(31),所述接管(28)用于将热板抽成真空并充装工作介质,所述盖板(29、30)外的上半部分套有所述夹套(12),所述夹套(12)由第一平板(32)、第二平板(33)、第三平板(35)、第四平板(37)、第