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本实用新型公开一种新型高效的熔盐炉余热发电系统，其包括余热发电装置和余热回收装置，所述余热发电装置包括空气涡旋膨胀发电机和高温空气加热器，所述空气涡旋膨胀发电机的一侧与高温空气加热器的空气出口端连接相通，另一侧与高温空气加热器的空气入口端连接，形成封闭回路；所述余热回收装置包括低温空气加热器；所述低温空气加热器一侧与冷空气管相连接；另一侧与熔盐炉下部的风室相连接。本实用新型具有以下有益效果：(1)发电系统性价比极大提高；(2)节能率更高，效率提高20％以上；(3)适合利用低温余热资源，特别是分散布置的小型设备之余热。(4)污染物排放大为降低，由于节能率提高了20％，燃料消耗量大幅降低，污染物排放量急剧下降。

针对管道化溶出过程中熔盐炉加热系统难于控制、运行效率低、系统能耗高的现象，依据加热系统的运行机理，利用Control—Build工程控制软件建立了熔盐炉加热系统的仿真模型。得到了不同运行工况下热工参数的仿真值，与实际测得数据进行比较，误差在5％以内。应用该模型对系统进行仿真优化研究，结果表明：在保证矿浆温度的情况下，控制矿浆流量为283．5～297．5m^2／h，有利于降低加热矿浆所需熔盐的进口温度，达到节能目的；计算得到管道化溶出系统的清疤周期为56d。
熔盐炉系统是氧化铝管道化溶出 工艺的关键设备,但一直以来对熔盐炉系统熔盐加热段和换热段的热工过程缺乏系统研究和分析,以致对该系统的操作和改进主要依靠经验,缺乏相应的理论指导。 因此,依据实际生产设备,建立并求解熔盐炉系统各部分的物理数学仿真模型,深入了解熔盐炉系统熔盐加热段和换热段的热工过程,获得熔盐炉系统运行的优结 构参数以及各项运行参数成为亟待解决的新课题。 本文以中铝河南分公司氧化铝厂管道化溶出熔盐炉系统为研究对象,选择ControlBuild软件为平台,以热平衡测试数据为边界条件及初始条件,对管道 化熔盐炉系统加热段和换热段的热工过程进行了仿真及优化研究。本研究采用模块化建模思路,在大量实测数据的基础上,利用MATLAB拟合出各物料的动态物 性参数公式,同时将各子模块连接起来并结合ControlBuild的设备监控编辑功能搭建熔盐炉全流程仿真系统。 本论文的主要工作与结论有： 1)对熔盐炉进行了系统测试与研究,详细分析了熔盐炉系统的物料及能量平衡,并进行了热工测试,发现空气过量系数过大,制约了熔盐炉性能的进一步提高； 2)使用fluent软件对熔盐炉系统的熔盐换热段进行数值仿真,得出了熔盐和矿浆在管道出口的温度分布； 2)鉴于ControlBuild在全流程仿真的优势,选取ControlBuild对熔盐炉系统进行全流程仿真。基于物料平衡与能量平衡方程,建立了熔 盐加热段、空气预热器等熔盐炉系统主要部件的物理数学仿真模型,由于熔盐换热段工况受熔盐及矿浆温度、流量和矿浆的化学反应等因素影响,使得该部分模型具 有反应复杂、有重要 的指导意义和应用价值。

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