滚筒式高温粉体冷却装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102589330A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102589330A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201110003756.8(22)申请日2011.01.10(71)申请人北京亿川汇合科技有限公司地址100062北京市海淀区花园路2号业务综合楼319(72)发明人刘柏谦(51)Int.Cl.F28D11/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图77页(54)发明名称滚筒式高温粉体冷却装置(57)摘要一种滚筒式高温粉体冷却装置，可用于动力发电(如循环流化床锅炉的高温灰渣冷却)、工业炉窑(如高温窑料冷却)、化工过程(如反应固体介质的冷却)以及其他高温粉体的冷却过程。包括内筒1、外筒2、外筒壁上的扬灰片3和内外筒壁上的凹槽4，内筒和外筒均由膜式水冷壁(肋片5和水冷管6)构成。该装置主要分为辐射换热段、对流段和导热段。辐射段外筒水冷壁上布置辐射换热肋片来强化换热；对流段和导热段内筒为凹槽膜式壁结构，旨在膜式壁上形成有效的对流传热，外筒水冷壁上设置具有传热功能的扬灰片3，凹槽边缘设置承灰片7来承接外筒扬灰片抛撒的颗粒，其弯向与滚筒的旋转方向相同。本发明提供的滚筒式高温粉体冷却装置从颗粒与器壁间的传热机理出发组织颗粒的冷却过程，可有效增大装置的冷却能力，缩小滚筒长度，为厂房让出检修和消防通道，保障生产正常运行。CN1025893ACN102589330A权利要求书1/1页1.一种滚筒式高温粉体冷却装置，按照高温粉体冷却机理分成辐射换热段、对流段和导热段。2.根据权利要求1所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：包括内筒、外筒、外筒壁上的扬灰片以及内外筒壁上的凹槽。内筒和外筒均由膜式水冷壁构成，扬灰片沿外筒内壁圆周布置，弯向与滚筒的旋转方向相同，内筒凹槽边缘设置承灰片来承接外筒扬灰片抛撒的颗粒。3.根据权利要求1所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：所述滚筒冷渣器由旋转滚筒、进料机构、出料机构、支撑机构、电机和传动机构组成。4.根据权利要求1和2所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：内筒和外筒可以是圆筒形或带有凹槽结构的筒体，旨在促成高温颗粒与内外筒壁之间的对流传热。5.根据权利要求1所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：所述辐射换热段的外筒水冷壁内侧布置带有换热功能的肋片。6.根据权利要求1所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：所述对流段通过扬灰片、承灰片和凹槽配合实现颗粒对冷却结构的有效对流换热。7.根据权利要求3所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：冷却水进口和出口采用旋转接头连接，以保证滚筒旋转时不发生漏泄；8.根据权利要求1和2所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：内筒与外筒之间的联络采用水管连接，保证滚筒整体的刚性。9.根据权利要求1和2所述滚筒式高温粉体冷却装置，其特征在于：凹槽突出处采用防磨肋片。2CN102589330A说明书1/5页滚筒式高温粉体冷却装置技术领域[0001]本发明提供了一种工业过程高温粉体冷却装置，可用于动力发电(如循环流化床锅炉的高温灰渣冷却)、工业炉窑(如高温窑料冷却)、化工过程(如反应固体介质的冷却)以及其他高温粉体的冷却过程。背景技术[0002]工业装置中的高温粉体携带大量物理显热，如不回收利用就会造成巨大的能量浪费。以火力发电厂循环流化床锅炉为例，若300MW循环流化床锅炉底渣排放量为100t/h，将这些灰渣由出炉温度冷却到略高于环境的温度，锅炉效率可以提高1％～2％，并且单台炉的燃料节省将达到(2～2.5)万吨/(5000～6000)小时。工业粉体(建材、石灰、粉体矿料)生产过程中的粉体冷却过程会直接影响到产品的产量和质量，组织好这类粉体废热的回收可以收到非常可观的经济效益。[0003]目前常规的粉体冷却装置都是采用表面式换热原理来运行的。[0004]以发电厂循环流化床锅炉的高温灰渣冷却装置为例。经过技术竞争和市场淘汰，目前只剩下流化床冷渣器和滚筒冷渣器两种。前者是利用流化床原理，在流化床中设置埋管受热面吸收高温灰渣的物理显热，后者是利用滚筒旋转使高温灰渣周期性地接触滚筒内表面的水冷壁放出物理显热。[0005]大型循环流化床锅炉使用的流化床冷渣器对颗粒尺寸十分敏感，一旦颗粒尺寸超过设计尺寸就会造成冷渣器塌床，进而引发锅炉停炉，经济损失巨大。因此，滚筒冷渣器得到了迅速的发展，其最大优点是对颗粒尺寸麻痹，只要锅炉能运行的颗粒都可以在滚筒中进行冷却。滚筒冷渣器缺点是传热系数低，冷却能力小，为满足锅炉排渣的冷却要求，必须采用增大传热面积的方法，由于受到一系列技术限制，目前常规的做法是加大滚筒冷渣器长度。这不仅妨碍锅炉正常运行及检修，还会占用部分消防通道，安全隐患巨大，同时