[发明专利]液固直接接触的蒸汽发生器

说明书

本发明属于能源与环境领域，特别涉及一种液固直接接触的蒸汽发生器，包括布置多根带有螺旋输送器的压力管道，每根压力管道上分别连接固体颗粒管道和蒸汽管道，每根压力管道端部均设置液体管道，液体管道位于靠近蒸汽管道的端部，液体管道一端的压力管道上设置颗粒排出口，各固体颗粒管道、蒸汽管道、液体管道及颗粒排出口上分别设置阀门。本发明采用热固体颗粒和液体直接接触的方式进行换热，热固体颗粒将热量直接传递给液体使液体变成蒸汽，中间不再经过额外壁面，可以显著提高换热系数，提高换热效率，并避免换热壁面的损耗。在相同的换热量下，本液固直接接触式蒸汽发生器体积将显著小于传统蒸汽发生器，从而降低制造和运行成本。

技术领域

本发明涉及一种液固直接接触的蒸汽发生器，属于能源与环境领域。

背景技术

热固体颗粒广泛存在于电厂、钢厂、石油化工等的各生产环节，电厂锅炉排渣在800度以上，钢厂高炉炼铁炉渣温度在1500度左右，石油化工企业的煅烧石油焦也具有很高的温度，这些高温固体颗粒余热的回收对于节约能源意义重大，目前多采用多种形式的间壁式高温固体颗粒换热器或蓄热式的换热器来回收固体物料的余热。

以上采用间壁式换热器等的固体颗粒余热回收技术缺点为设备初建或改造升级投资巨大，回收周期长，固体颗粒会对换热面造成严重磨损及通道堵塞的问题，设备寿命难以保证，当热的固体颗粒温度不太高时，回收效率严重下降，没有任何经济性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种液固直接接触的蒸汽发生器，利用液体与热的固体颗粒直接接触进行液固间换热，需要的温差小，总换热面积大，传热热流量大，并且由于固体颗粒的不规则运动可以进一步提高固体颗粒和液体的换热效率，即使固体颗粒温度较低也能达到产生蒸汽的目的。

本发明所述的液固直接接触的蒸汽发生器，包括布置多根带有螺旋输送器的压力管道，每根压力管道上分别连通固体颗粒管道、蒸汽管道和液体管道，蒸汽管道位于固体颗粒管道和液体管道之间，压力管道上固体颗粒管道的相对端设置颗粒排出口，各固体颗粒管道、蒸汽管道、液体管道及颗粒排出口上分别设置阀门。

所述的固体颗粒管道、压力管道和颗粒排出口内流通固体颗粒，形成固体颗粒输送通道，蒸汽管道、压力管道和液体管道形成蒸汽产生通道。

所述的每根压力管道交替进行颗粒装载环节和蒸汽产生环节。

所述的多根压力管道中至少一根压力管道处于蒸汽产生环节。

所述的带有螺旋输送器的压力管道至少设置有两根。

所述的各固体颗粒管道分别连通颗粒总管道，各蒸汽管道分别连通蒸汽总管道，各液体管道分别连通液体总管道。

所述的螺旋输送器通过电动机驱动，电动机位于压力管道的端部，电动机靠近固体颗粒管道一侧的端部。

所述的固体颗粒管道、蒸汽管道分别位于压力管道的侧部，液体管道位于压力管道的端部，压力管道两端分别通过压力管道密封盖密封。

所述的固体颗粒的形状为球形、椭球形或不规则形状。

所述的液体为水、液态无机物或液态有机物。

每根压力管道都有颗粒进口、颗粒出口、液体进口、蒸汽出口，压力管道内部置有螺旋输送器，螺旋输送器与压力管道之间的密封通过安装在两侧的压力管道密封盖实现，螺旋输送器由放在在压力管道外侧的电动机带动，当电动机启动时可以将固体颗粒装入和排出压力管道。