[0001] 〖技术领域】

[0002] 本发明属于冶金技术领域， 特别涉及一种节能环保的硅矿石熔融发电系统 。

[0003] 〖背景技术】

[0004] 熔融石英是氧化硅 （石英， 硅石） 的非晶态 （玻璃态） 。 它是典型的玻璃， 其 原子结构长程无序。 它通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和 ί氐热膨胀系 数。 主要用于精密铸造、 玻璃陶瓷、 耐火材料及电子电器等行业。

[0005] 现有熔融石英是将精选的硅石原料在电弧炉或 电阻炉内熔融， 熔融温度为 1695 -1720。c。 在冶炼中需要消耗大量电能， 导致生产成本高， 且污染严重。

[0006] 【发明内容】

[0007] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足， 提供一种节能环保， 且可以降 ί氐 生产成本的硅矿石熔融发电系统。

[0008] 为了实现上述目的， 本发明是这样实现的： 一种硅矿石熔融发电系统， 包括炉 体、 烟气管道、 高温余热利用子系统、 余热发电子系统、 ί氐温余热利用子系统 、 硅矿石煤炭混合破碎子系统和粉料输送子系统 ， 所述烟气管道连接于所述炉 体的底部侧壁上以将炉膛内产生的烟气排出至 烟肉； 所述烟气管道的烟气流动 方向依次布置有高温余热利用子系统、 余热发电子系统、 ί氐温余热利用子系统

[0009] 所述硅矿石煤炭混合破碎子系统布置在所述炉 体一侧， 将硅矿石和煤炭按比例 磨制成混合粉料； 所述硅矿石煤炭混合破碎子系统下端与所述粉 料输送子系统 上端相连接；

[0010] 所述粉料输送子系统布置在所述硅矿石煤炭混 合破碎子系统下端通过管道连接 于所述炉体的底部侧壁上， 粉料输送子系统的另一出口端通过管道与所述 炉体 上端相连接。

[0011] 所述炉体包括圆柱形炉膛； 所述炉体的顶端壁上布置有喷嘴； 所述炉体的右侧 上壁间隔布置有切向风口； 所述炉体的底部左侧端壁上布置有烟气吸口， 并通 过连接管道与粉料输送子系统连接相通； 所述烟气管道连接于炉体的底部右侧 端壁上以将所述炉膛内产生的烟气排出至烟囱 。

[0012] 所述高温余热利用子系统设置于所述烟气管道 的上游位置处的高温换热器并且 还包括所述助燃风机， 所述高温换热器具有烟气流路和流体流路， 所述高温换 热器由陶瓷换热管构成， 来自于所述助燃风机的环境空气通过管线进入 所述高 温换热器的流体流路并在所述高温换热器中由 20摄氏度预热到 1200摄氏度后， 通过管线输送至所述炉体右侧上壁的切向风口 ， 再进入所述圆柱形炉膛助燃； 烟气温度由 1850摄氏度下降到 950摄氏度后进入中温换热器。

[0013] 所述余热发电子系统包括设置于所述烟气管道 的中游位置处的中温换热器， 所 述中温换热器位于烟气管道内并具有烟气流路 和水流路， 并且所述余热发电子 系统还包括涡轮发电装置、 螺杆发电装置和水泵， 其中， 所述中温换热器的流 体流路的出口、 所述涡轮发电装置、 所述螺杆发电装置、 所述水泵、 所述中温 换热器的流体流路的入口通过管线依次连接形 成水循环回路。

[0014] 所述 ί氐温余热利用子系统包括设置于所述烟气管� ��的下游位置处的 ί氐温换热 器， 所述干燥风机、 所述电气除尘器和所述第一引风机， 然后在所述第一引风 机抽吸作用下进入所述电气除尘器； 所述电气除尘器通过第一引风机及管道与 第一烟肉相连接。

[0015] 所述硅矿石煤炭混合破碎输送系统包括硅矿石 螺杆送料机、 煤炭螺杆送料机、 破碎机、 粉碎机、 粉料仓、 下粉机、 布袋除尘器、 第二引风机和第二烟肉； 硅 矿石和煤炭由所述硅矿石螺杆送料机、 所述煤炭螺杆送料机通过管道送入所述 破碎机入口； 硅矿石和煤炭在所述破碎机中被破碎成颗粒后 由所述破碎机出口 通过管道送入所述磨机入料口； 所述磨机的入风口与干燥风机连接， 入料口与 所述破碎机相连接， 出料口与所述粉料仓相连接， 出风口与所述布袋除尘器相 连接； 硅矿石和煤炭的混合物在所述磨机中被磨制成 粉料后经过所述磨机出料 口进入所述粉料仓； 所述粉料仓上部与粉碎机出料口连接， 下部与所述下粉机 入料口连接； 所述布袋除尘器通过第二弓 I风机及管道与第二烟肉相连接。

[0016] 所述粉料输送子系统还包括空气混合器、 抽热风机、 风粉混合器； 所述空气混 合器右侧入风口与炉膛烟气抽吸口连接相通， 下侧入风口与大气连接相通， 左 侧出口与所述抽热风机入口连接相通； 所述抽热风机出口与所述风粉混合器进 风口连接相通； 所述风粉混合器的进料口与所述下粉机出料口 连接； 所述风粉 混合器的出口经管道与所述喷嘴连接相通； 冷空气和来自炉膛的高温烟气在所 述抽热风机中混合形成热流体后进入所述混合 器； 热流体和粉料在所述混合器 中均匀混合后再经管道进入所述喷嘴。

[0017] 所述喷嘴出口处设置有用于分散粉料的锥体， 所述喷嘴喷出的粉料颗粒度分布 为： 0.1mm粉料颗粒占 80% , 0.2mm粉料颗粒占 20%。

[0018] 其中， 硅矿石和煤炭比例为 1: 2〜3； 硅矿石和煤炭在所述破碎机中被破碎成 5 〜6mm的颗粒； 硅矿石和煤炭在所述磨机中被磨制成 0.1mm〜0.2min的粉料。

[0019] 与现有技术相比， 本发明具有的优点和有益技术效果如下： 将硅矿石与煤炭按 比例进行混合燃烧产生的热量使硅矿石熔融， 可以有效的节约能源； 余热回收 后用来助燃发电和进行物料干燥， 可以回收 80%以上排放余热， 可以有效降 ί氐 成本， 节约能耗； 采用高温烟气和冷空气混合气使来输送物料并 燃烧， 氧气含 量 ί氐， 氮氧化物污染排放总量大为降 ί氐： 由于利用烟气余热从而节约了大量的 燃料， 主要污染物排放总量也大为降 ί氐。

[0020] 【附图说明】

[0021] 图 1为本发明一种硅矿石熔融发电系统的系统框� �图。

[0022] 〖具体实施方式】

[0023] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细 的描述说明。

[0024] 一种硅矿石熔融发电系统， 如图 1所示， 包括炉体、 烟气管道 （烟道） 、 高温 余热利用子系统、 余热发电子系统、 ί氐温余热利用子系统、 硅矿石煤炭混合破 碎子系统和粉料输送子系统等。 所述烟气管道连接于所述炉体的底部右边侧壁 上以将所述炉体的炉膛内产生的烟气排出至烟 囱； 所述烟气管道的烟气流动方 向依次布置有高温余热利用子系统、 余热发电子系统、 ί氐温余热利用子系统。 所述硅矿石煤炭混合破碎子系统布置在所述炉 体左边一侧， 将硅矿石和煤炭按 比例磨制成混合粉料； 所述硅矿石煤炭混合破碎子系统下端与所述粉 料输送子 系统上端相连接。 所述粉料输送子系统布置在所述硅矿石煤炭混 合破碎子系统 下端通过管道连接于所述炉体的底部左边侧壁 上， 粉料输送子系统的另一出口 端通过管道与所述炉体上端的喷嘴相连接。

[0025] 其中， 所述炉体包括圆柱形炉膛； 所述炉体的顶端壁上布置有喷嘴； 所述炉体 的右侧上壁间隔布置有切向风口； 在所述炉体的底部左侧端壁上布置有烟气吸 口， 并通过连接管道与粉料输送子系统连接相通； 所述烟气管道连接于炉体的 底部右侧端壁上以将所述炉膛内产生的烟气排 出至烟肉。 硅矿石与煤混合物在 炉体的炉膛内燃烧， 将硅矿石熔融后流入熔池中备用。

[0026] 所述高温余热利用子系统由设置于所述烟气管 道的上游位置处的所述高温换热 器和助燃风机组成， 所述高温换热器安装在所述烟气管道上， 所述助燃风机与 所述高温换热器一端连接， 所述高温换热器的另一端与炉体的切向进风口 连接 , 为炉体提供温度可高达 1200摄氏度的助燃空气。 所述高温换热器具有烟气流 路和流体流路， 所述高温换热器可以由陶瓷换热管构成， 来自于所述助燃风机 的环境空气通过管线进入所述高温换热器的流 体流路并在所述高温换热器中由 2 0摄氏度预热到 1200摄氏度后， 通过管线输送至所述炉体右侧上壁的切向风口 ， 再进入所述圆柱形炉膛助燃； 烟气温度由 1850摄氏度下降到 950摄氏度后进入中 温换热器。

[0027] 所述余热发电子系统包括设置于所述烟气管道 的中游位置处的中温换热器， 所 述中温换热器位于烟气管道内并具有烟气流路 和水流路， 并且所述余热发电子 系统还包括涡轮发电机、 螺杆发电机和水泵， 其中， 所述中温换热器的流体流 路的出口、 所述涡轮发电机、 所述螺杆发电机、 所述水泵、 所述中温换热器的 流体流路的入口通过管线依次连接形成水循环 回路， 进行二级发电。 从中温换 热器出来的温度在 450摄氏度， 压力在 3.9Mpa的高温热水通过涡轮发电机进行第 一次发电； 温度降温到 140摄氏度， 压力为 0.5Mpa进入螺杆发电机进行二次发电 , 出来的水温度为 70摄氏度， 压力为 O.lMpa后进入中温换热器进行换热。

[0028] 所述 ί氐温余热利用子系统包括设置于所述烟气管� ��的下游位置处的 ί氐温换热 器， 干燥风机、 电气除尘器和所述第一引风机， 然后在所述第一引风机抽吸作 用下进入所述电气除尘器； 所述电气除尘器通过第一引风机及管道与第一 烟囱 相连接。

[0029] 所述硅矿石煤炭混合破碎输送系统包括硅矿石 螺杆送料机、 煤炭螺杆送料机、 破碎机、 粉碎机、 粉料仓、 下粉机、 布袋除尘器、 第二引风机和第二烟肉； 硅 矿石和煤炭由所述硅矿石螺杆送料机、 所述煤炭螺杆送料机通过管道送入所述 破碎机入口； 硅矿石和煤炭在所述破碎机中被破碎成颗粒后 由所述破碎机出口 通过管道送入所述磨机入料口； 所述磨机的入风口与干燥风机连接， 入料口与 所述破碎机相连接， 出料口与所述粉料仓相连接， 出风口与所述布袋除尘器相 连接； 硅矿石和煤炭的混合物在所述磨机中被磨制成 粉料后经过所述磨机出料 口进入所述粉料仓； 所述粉料仓上部与粉碎机出料口连接， 下部与所述下粉机 入料口连接； 所述布袋除尘器通过第二弓 I风机及管道与第二烟肉相连接。

[0030] 所述粉料输送子系统还包括空气混合器、 抽热风机、 风粉混合器； 所述空气混 合器右侧入风口与炉膛烟气抽吸口连接相通， 下侧入风口与大气连接相通， 左 侧出口与所述抽热风机入口连接相通； 所述抽热风机出口与所述风粉混合器进 风口连接相通； 所述风粉混合器的进料口与所述下粉机出料口 连接； 所述风粉 混合器的出口经管道与所述喷嘴连接相通； 冷空气和来自炉膛的高温烟气在所 述抽热风机中混合形成热流体后进入所述混合 器； 热流体和粉料在所述混合器 中均匀混合后再经管道进入所述喷嘴。

[0031] 所述喷嘴出口处设置有用于分散粉料的锥体， 所述喷嘴喷出的粉料颗粒度分布 为： 0.1mm粉料颗粒占 80% , 0.2mm粉料颗粒占 20%。

[0032] 其中， 硅矿石和煤炭比例为 1: 2〜3； 硅矿石和煤炭在所述破碎机中被破碎成 5 〜6mm的颗粒； 硅矿石和煤炭在所述磨机中被磨制成 0.1mm〜0.2min的粉料。

[0033] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例， 应当理解， 本领域的普通技术无需 创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多 修改和变化。 因此， 凡本技术领 域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上 通过逻辑分析、 推理或者根据有 限的实验可以得到的技术方案， 均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之 中。 技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果