1.本发明属于熔融电石的余热利用领域，尤其是一种高温熔融电石的余热回收装置及方法。
背景技术：
2.在工业上应用电石为原料制乙炔，熔融电石温度可达1800℃-2200℃，含有大量热量，是高品位热能资源。目前熔融电石热回收利用还没有成熟高效利用方式，大量热量散失，热回收效果不理想，所以熔融态电石热回收节能潜力十分巨大。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高温熔融电石的余热回收装置及方法。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种高温熔融电石的余热回收装置，包括电石锅、液态金属换热辊、液态金属蒸发器和液态金属储存箱；
6.所述液态金属换热辊为管壳式换热器，液态金属换热辊的管程两端分别设有液态金属的进出口，液态金属换热辊壳程的上下两端分别设有熔融电石液进出口；
7.液态金属蒸发器为立式蒸发器，液态金属蒸发器由顶部到底部依次由上封头、筒体和下封头组成，上封头上设有蒸汽出口，筒体的上端的侧壁开设有液态金属进口管，筒体的下端的侧壁开设有液态金属出口管和除氧水进水口，筒体内设有螺旋换热管束，所述液态金属进口管与螺旋换热管束的入口相连，螺旋换热管束的出口与所述液态金属出口管相连；下封头的底部设有排污口管；
8.所述电石锅用于提供熔融电石给液态金属换热辊的壳程，液态金属换热辊管程上的液态金属的出口通过管道连接筒体的液态金属进口管，筒体的液态金属出口管通过管道与液态金属储存箱的入口相连通，液态金属储存箱的出口与液态金属换热辊管程的进口相连通。
9.进一步的，所述液态金属换热辊的底部设有电石渣箱。
10.进一步的，所述上封头设有第二压力表、第二温度表、安全阀和检修孔。
11.所述筒体内设有液位计。
12.进一步的，液态金属储存箱与液态金属换热辊之间的管道上设有储存箱液位计、第一压力表、输送泵、熔盐阀和第一温度表。
13.进一步的，所述电石锅内的熔融电石通过电石流淌槽通向液态金属换热辊壳程入口。
14.进一步的，所述电石流淌槽上设有高温阀。
15.进一步的，液态金属蒸发器的材质为q345r。
16.一种高温熔融电石的余热回收方法，基于上述的装置进行，包括以下操作：
17.将熔融电石液流入液态金属换热辊壳程内，使得液态金属液态金属流入换热器壳程内，液态金属换热辊壳程内的液态金属与熔融电石液进行换热，吸热后的液态金属流入液态金属蒸发器的螺旋换热管束内，除氧水由除氧水进水口进入到液态金属蒸发器内，除氧水流经螺旋换热管束外与螺旋换热管束内的液态金属进行换热，除氧水吸热热量后气化产生蒸汽，蒸汽从液态金属蒸发器顶部蒸汽出口蒸汽出口排出进入蒸汽管道供工业使用；
18.而换热后的液态金属经过液态金属出口管进入液态金属储存箱内，再次进入液态金属换热辊的管程内，循环使用。
19.进一步的，液态金属为镓基液态金属。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明提供一种高温熔融电石的余热回收装置及方法，熔融的电石温度高达2000℃，具有大量显热，相比较传统的换热介质，采用液态金属作为换热介质换热效率更高。换热介质具有较高的沸点，在100℃～1000℃内都不会发生相变，在换热过程中可以一直保持液态，不会因相变而产生系统压力过高的问题。本发明采用两级换热，在液态金属换热辊内，液态金属吸收熔融电石热量。在液态金属蒸发器内，换热管束以螺旋盘管形式布置，使液态金属与除氧水充分换热。液态金属沿换热管均匀流动，保证了液态金属在管束内流动的均匀性。本发明液态金属吸收熔融电石热量后，液态金属蒸发器除氧水吸收热量可产生饱和蒸汽，蒸汽输出平稳连续，满足用户要求，无需再增加汽包设备。
21.进一步的，本发明采用的镓基液态金属换热工质，在常温下呈液态，以液态金属作为换热工质，系统设备具有结构尺寸小、可靠性高。
附图说明
22.图1为一种高温熔融电石的余热回收方法系统结构示意图。
23.其中：1-电石锅；2-高温阀；3-电石流淌槽；4-液态金属换热辊；5-电石锅输送轨道；6-电石渣箱；7-固态电石渣；8-除氧水进水口；9-液态金属蒸发器；10-蒸发器排污口；11-液态金属储存箱；12-储存箱液位计；13-第一压力表；14-输送泵；15-熔盐阀；16-第一温度表；91-液态金属出口管；92-螺旋换热管束；93-液态金属进口管；94-第二压力表；95-第二温度表；96-安全阀；97-蒸汽出口；98-检修孔；99-液位计；9-1-上封头；9-2-筒体；9-3-下封头。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆
盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.一种高温熔融电石的余热回收装置及方法，以镓基液态金属为换热介质与熔融电石进行换热，换热后的高温液态金属与除氧水进行换热产蒸汽供工业使用。本系统主要装置液态金属换热辊和立式蒸发器，液态金属换热辊设计为卧式圆柱形管壳结构，壳体外表面与熔融电石接触，壳体内管程为液态金属介质，液态金属换热辊具有结构紧凑、可靠性强、换热效率高等特点。立式蒸发设备为管壳式结构，管程设计为螺旋盘管结构，螺旋盘管安装在立式蒸发器壳程内，结构简单，可靠性强。首先2000℃高温熔融的电石通过电石槽均匀摊铺在换热辊外表面上，换热辊在电机带动下匀速转动，熔融电石和液态金属进行连续换热，换热后得到温度约为600℃的液态金属。600℃的液态金属通过输送管道进入到立式蒸发器系统与常温除氧水换热得到工业可使用的2mpa高品质蒸汽，达到回收利用热量目的。
27.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
28.参见图1，本发明公开了一种高温熔融电石的余热回收装置的结构示意图，一种高温熔融电石的余热回收装置包括装载熔融电石的电石锅1、电石流淌槽3、电石锅输送轨道5、液态金属换热辊4、液态金属蒸发器9；所述装载熔融电石的电石锅1外侧设置保温层，电石锅1通过轨道输送运至液态金属换热辊4侧上方，熔融态电石液通过电石流淌槽3均匀流淌到液态金属换热辊4表面。液态金属换热辊4为可转动结构，熔融电石液与液态金属换热后通过转动跌落到电石渣箱6内。液态金属蒸发器9为立式蒸发器，外壳由上封头9-1、筒体9-2、下封头9-3三部分组成。立式蒸发器上部分为气液混合空间，液体充满蒸发器筒体大部分空间，蒸汽占筒体较少部分。所述立式蒸发器内的螺旋换热管束92为盘管结构，液态金属从螺旋换热管束92上部进入，从换热管束下部流出。所述蒸发器内设置支撑架，主要作用是支撑换热管束；所述液位计99设置在筒体9-2侧面上部位置。液态金属进口管93设置在蒸发器筒体侧面下部位置，蒸汽管出口97在上封头9-1顶部。压力表94、温度表95和安全阀96设置在上封头9-1顶部。排污管设置在蒸发器下封头9-3底部。
29.液态金属蒸发器9的液态金属出口管91连接液态金属储存箱11的入口，液态金属储存箱11的出口连接液态金属换热辊4的管程入口；液态金属储存箱11内设有储存箱液位计12；液态金属储存箱11的出口连接液态金属换热辊4之间设有第一压力表13、输送泵14、熔盐阀15和第一温度表16；
30.熔融电石液装载在电石锅内，电石锅通过输运轨道进入集热箱里。
31.电石锅输送轨道5为可移动式轨道，确保熔融电石均匀摊铺在换热辊表面。
32.而液态金属为镓基液态金属，导热系数高，换热速率快。
33.液态金属换热辊4为管壳式结构，管程内为液态金属。
34.进一步的，液态金属蒸发器9上液态金属进口管93和液态金属出口管91都以焊接的方式连接，确保焊接可靠性，不产生漏点。液态金属进口管93设置在蒸发器筒体9-2中部位置，液态金属出口管91设置在下封头9-3底部位置。
35.进一步的，液态金属进口管93和液态金属出口管91采用s31608不锈钢材料，并在管内壁涂敷耐高温的防腐涂层。筒体9-2、上封头9-1、下封头9-1采用q345r材料。除氧水从
液态金属蒸发器9筒体底部进入与换热管束中的液态金属进行换热。除氧水量占液态金属蒸发器容积约80％。蒸汽从液态金属蒸发器上封头的顶部排出，经管道连接用户使用。第二压力表94、第二温度表95和安全阀96设置于蒸发器上封头9-1顶部，液位计99设置于立式蒸发器筒体侧面位置。立式蒸发器筒体侧面底部设置除氧水进口管，下封头底部设置蒸发器排污口10。
36.一种高温熔融电石的余热回收方法，包括以下操作：
37.将熔融电石液流入液态金属换热辊4壳程内，使得液态金属液态金属流入换热器4壳程内，液态金属换热辊4壳程内的液态金属与熔融电石液进行换热，吸热后的液态金属流入液态金属蒸发器9的螺旋换热管束92内，除氧水由除氧水进水口8进入到液态金属蒸发器9内，除氧水流经螺旋换热管束92外与螺旋换热管束92内的液态金属进行换热，除氧水吸热热量后气化产生蒸汽，蒸汽从液态金属蒸发器9顶部蒸汽出口蒸汽出口97排出进入蒸汽管道供工业使用；
38.而换热后的液态金属经过液态金属出口管91进入液态金属储存箱11内，再次进入液态金属换热辊4的管程内，循环使用。
39.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。