CN101979949A - 环冷机烟气余热回收优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环冷机烟气余热回收优化方法，包括如下步骤：1)在环冷罩顶部开一个或数个抽气口作为热烟气抽气烟道；2)在环冷罩内部沿着环冷机轴向水平布置一块烟气导流板，该导流板距离环冷机台车上沿至少500mm；3)烟气导流板沿着环冷机中心线开有一定宽度的导流通道；4)以环冷机中心线为x轴，则在x处的横截面上，烟气速度呈轴对称分布，每组等速度线形成一包络线，由中心往环冷机内外侧速度逐渐降低，形成一系列速度逐渐减小的包络线，最终存在一条速度为零的包络线ψ0(x)，通过反演计算即可得到通道宽度。本发明能够最大限度地均匀地吸收环冷机的热烟气，避免了部分热烟气的排放，提高了烟气余热的回收率。

Description

环冷机烟气余热回收优化方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，尤其是一种环冷机烟气余热回收优化方法。
背景技术
在钢铁冶炼行业，针对烧结烟气余热(包括烧结机废气余热和环冷机烟气余热)，目前绝大部分通过烟囱放散，没有得到合理的利用，浪费了大量的热源。近年来，如何利用这部分余热越来越得到重视，已有部分钢厂的烧结余热开始回收利用发电，其中环冷机部分前段的烟气由于其温度较高(可达350℃以上)、且飞灰含量较低，具有较高的回收利用价值。
由于环冷机较长，且从烧结矿落料口(起始端)到出料口(末端)，烧结矿温度从800℃左右降低至120℃左右，烟气温度相应地降低(从500℃左右降低至50℃左右)。目前在有限的环冷机烟气余热回收利用中，基本上是在环冷机前端的原有环冷罩上开一个或数个抽气口，将烟气引入余热锅炉产生蒸汽或发电。但由于环冷机台车是运动的，而上面的烟气环冷罩是固定的，因此，在环冷罩和环冷机台车之间不可避免地会产生缝隙，这就导致每个抽气口附近在吸入热烟气的同时也吸入了大量的外部冷空气，而抽气口之间的热烟气则沿着缝隙往外冒，导致这部分烟气的热量白白损失。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种环冷机烟气余热回收优化方法，能有效地提高抽气口的烟气温度，大幅度提高环冷机烟气余热的回收率。
为实现上述目的，本发明环冷机烟气余热回收优化方法，具体为：
1)在环冷罩顶部开一个或数个抽气口作为热烟气抽气烟道；
2)在环冷罩内部沿着环冷机轴向水平布置一块烟气导流板；
3)烟气导流板的中部沿环冷机中心线的方向开有设定宽度的导流通道；
4)采用公式：ψ0(x)＝f(dx，wx，D，h)，计算导流通道的宽度，其中，
dx为x处的通道宽度，wx为x处的烟气质量流量，D为环冷机台车宽度，h为烟气导流板距离台车上沿的高度，ψ0(x)为以环冷机中心线为x轴、在x处的横截面上烟气速度为零的包络线。
进一步，所述烟气导流板直接焊在环冷罩内侧，其离环冷机台车高度至少为500毫米，烟气导流板底部设置有支撑横梁。
进一步，在所述烟气导流板上方设置有防止烟气中的飞灰颗粒沉积在导流板上的挡灰板。
进一步，所述挡灰板的上部与所述环冷罩的内壁焊接固定，挡灰板的下部与所述烟气导流板的上部焊接固定，挡灰板与烟气导流板之间的夹角为30度～60度。
本发明的特点是通过在环冷罩中布置烟气导流板和挡灰板，通过抽气口的开口位置和烟气流量，确定烟气导流板的导流通道，能够最大限度地吸收环冷机的热烟气，避免了部分热烟气的排放，提高了烟气余热的回收率。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图2为图1中A-A向截面示意图；
图3为烟气导流板的结构示意图；
图4为改造前的烟气质量流量分布图；
图5为采用本发明后的烟气质量流量分布图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明环冷机烟气余热回收优化方法，用于回收烧结环冷机的烟气余热，具体包括：
1)在环冷罩顶部开一个或数个抽气口作为热烟气抽气烟道；
2)在环冷罩内部沿着环冷机轴向水平布置一块烟气导流板；
3)烟气导流板的中部沿环冷机中心线的方向开有设定宽度的导流通道；
4)采用公式：ψ0(x)＝f(dx，wx，D，h)，计算导流通道的宽度，其中，dx为x处的通道宽度，wx为x处的烟气质量流量，D为环冷机台车宽度，h为烟气导流板距离台车上沿的高度，ψ0(x)为以环冷机中心线为x轴、在x处的横截面上烟气速度为零的包络线。
本发明环冷机烟气余热回收优化方法中所采用的装置包括环冷机台车1、环冷罩2、烟气导流板3、挡灰板4、支撑横梁5、抽气口6。
环冷机台车1的前端上部设置有用于收集烟气的环冷罩2，环冷罩2的上部设置有与烟道连接的抽气口6，环冷罩2内水平设置有烟气导流板3，烟气导流板3的边沿与环冷罩2的内侧焊接固定，烟气导流板3的中部沿其长度方向设置有设定宽度的导流通道7。
烟气导流板3的上部设置有挡灰板4，挡灰板4的上部与环冷罩2的内壁焊接固定，挡灰板4的下部与烟气导流板3的上部焊接固定，挡灰板4与烟气导流板3之间设置的夹角为30度～60度。这样烟气中的飞灰颗粒落到烟气导流板3上部后将顺延挡灰板4滑落，从而保证烟气中的飞灰颗粒不沉积在烟气导流板3上。
烟气导流板3的底部设置有支撑横梁5，支撑横梁5用于支撑烟气导流板3和挡灰板4，支撑横梁5为圆钢管或方钢管，其两端直接焊接固定在环冷罩2外壁，并可作为通风梁。
烧结矿落入环冷机台车1后，从环冷机台车1的底部鼓入的冷空气对烧结矿进行冷却，产生温度500～50℃的烟气，其中350℃以上的烟气进入环冷机前端上部的环冷罩2，通过环冷罩2顶部的抽气口6进入烟道，可用于产生热水或蒸汽，以进行二次利用。
烟气导流板3布置在环冷罩2内部，烟气导流板3距离环冷机台车1高度至少为500毫米。环冷罩2内，以环冷机中心线为x轴，则在x处的横截面上，烟气速度呈轴对称分布，每组等速度线形成一包络线，由中心往环冷机内外侧速度逐渐降低，形成一系列速度逐渐减小的包络线，最终存在一条速度为零的包络线ψ0(x)：
ψ0(x)＝f(dx，wx，D，h)    (1)
(1)式中，dx为x处的通道宽度，wx为x处的烟气质量流量，D为环冷机台车宽度，h为烟气导流板距离台车上沿的高度。
在(1)式中，wx和D为已知量，h为给定值，ψ0(x)可以通过计算得到，对(1)式进行反演计算，即可求出x处的通道宽度dx。
在计算中，烟气质量流量沿着环冷机长度方向处处相等，可以通过鼓风机流量和烧结矿温度很容易地求出。因此，通过(1)式进行反演计算出的烟气通道，能够沿着环冷机最大限度地均匀地抽吸环冷机热烟气。
本发明环冷机烟气余热回收优化方法，通过在环冷罩中布置烟气导流板和挡灰板，根据抽气口的开口位置和鼓风机鼓入的风量和漏风系数，可以得出烟气流量，进而确定烟气导流板的导流通道的宽度，能够最大限度地吸收环冷机的热烟气，避免了部分热烟气的排放，提高了烟气余热的回收率。本发明通过技术改造，降低了环冷机的飞灰量、防止了环境污染、提高了热量二次利用率。
图4为某钢厂环冷机烟罩改造前的烟气质量流量分布图，图5为采用本发明后的烟气质量流量分布图。可以看出，采用本方法后，沿着环冷机台车的烟气质量流量已基本均匀，达到了均匀地抽吸热烟气的效果。

Claims (4)

1.环冷机烟气余热回收优化方法，其特征在于，该方法具体为：
1)在环冷罩顶部开一个或数个抽气口作为热烟气抽气烟道；
2)在环冷罩内部沿着环冷机轴向水平布置一块烟气导流板；
3)烟气导流板的中部沿环冷机中心线的方向开有设定宽度的导流通道；
4)采用公式：ψ0(x)＝f(dx，wx，D，h)，计算导流通道的宽度，其中，dx为x处的通道宽度，wx为x处的烟气质量流量，D为环冷机台车宽度，h为烟气导流板距离台车上沿的高度，ψ0(x)为以环冷机中心线为x轴、在x处的横截面上烟气速度为零的包络线。
2.如权利要求1所述的环冷机烟气余热回收优化方法，其特征在于，所述烟气导流板直接焊在环冷罩内侧，其离环冷机台车高度至少为500毫米，烟气导流板底部设置有支撑横梁。
3.如权利要求1所述的环冷机烟气余热回收优化方法，其特征在于，在所述烟气导流板上方设置有防止烟气中的飞灰颗粒沉积在导流板上的挡灰板。
4.如权利要求3所述的环冷机烟气余热回收优化方法，其特征在于，所述挡灰板的上部与所述环冷罩的内壁焊接固定，挡灰板的下部与所述烟气导流板的上部焊接固定，挡灰板与烟气导流板之间的夹角为30度～60度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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