CN103175412A - 一种烧结机大烟道烟气余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，它包括在靠近烧机机尾的大烟道内按装阀门，在大烟道旁边按装大烟道的旁路烟道，在旁路烟道内按装换热器，并在换热器与大烟道之间的旁路烟道上按装控制阀门，热交换器设进水管与出水汽管。本发明通过对大烟道及旁路烟道的烟气量控制，可以在充分回收烧结机大烟道的烟气热量，并保证大烟道烟气的最低温度，防止烟气结露。本发明的余热回收系统结构及控制简单，投资省、运行费用低，适用于现有烧结系统及新建系统。

Description

一种烧结机大烟道烟气余热回收系统

技术领域

本发明涉及烧结工艺余热回收利用领域，具体涉及一种用于钢铁企业烧结工艺的烧结机大烟道余热高效回收的方法及其设备。

背景技术

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的12％，仅次于炼铁工序，位居第二。在烧结工序总能耗中，烧结机机尾大烟道的烟气所含的能量占烧结工序总能耗约14％～24％。由于烧结机机尾大烟道的烟气中含有大量二氧化硫，目前，这部分烟气的热量还没有得到有效利用。已有专利CN201246965，采用在大烟道内按装余热锅炉的技术回收烟气余热，存在着如下问题，一、是增加了大烟道上阻力，对烧结工艺有影响；二、是设备系统过于复杂，受到现场限制，难以实现；三、余热锅炉控制困难，容易造成大烟道烟气温度下降太多，从而发生烟气结露现象，进而影响烧结生产；专利ZL2011205458499仅适用于新建的烧结项目，另外当换热装置发生损坏事故时，将会影响烧结主工序的生产；专利CN201852474U和CN201858904U均将采用外部余热锅炉对大烟道的烟气进行回收，存在着以下问题，一、设备系统复杂，需增加循环风机，造成投资大，能耗高，二、是占地面积大，三、是控制困难，由于烧结工艺运行稳定性较差，工况变化大，容易造成余热锅炉调整跟不上，取热太多，进而发生大烟道烟气温度下降太多，发生烟气结露现象，进而影响烧结的生产。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种既不影响烧结工艺生产，而又能高效回收烧结机大烟道烟气余热回收系统，降低烧结工艺的能耗。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明包括余热锅炉、换热器、烧结机大烟道、烧结机大烟道控制阀、烧结机大烟道的旁路烟道，其特征在于：将烧结机大烟道设旁路烟道，在旁路烟道上设换热器；在烧结机机尾倒数第一至倒数第十五风箱之间的在大烟道上设控制阀；在大烟道控制阀与大烟道尾部(烧结机机尾方向)之间设大烟道的旁路烟道进风口，在大烟道控制阀与大烟道前端(烧结机机头方向)之间设大烟道的旁路烟道出风口；在换热器上的设进风口和出风口；在换热器的进风口与大烟道的旁路烟道进风口之间设换热器进风控制阀及连通管道，在换热器的出风口与大烟道的旁路烟道出风口之间设换热器出风控制阀及连通管道。

优选的方案是所述的换热器设低温换热器件和高温换热器件。

作为优选，所述的换热器的低温换热器件设低温进水管、低温换热器进水阀、低温出水汽管及低温换热器出水汽阀。

作为优选，所述的换热器的高温换热器件设高温进水管、高温换热器进水阀、高温出水汽管及高温换热器出水汽阀。

作为优选，所述的换热器为管壳结构，烟气走换热器内钢管的外侧，水走换热器内钢管的内部。

作为优选，所述的换热器下部设排灰装置。

作为优选，所述的余热锅炉为双压锅炉，双压锅炉设低压汽包，中压汽包。

作为优选，在低温换热器件的进水管上设低压水泵、连接管道及低压水泵进水阀，通过这些设备、管道将低温换热器件的进水管与余热锅炉的低压汽包相连；通过出水汽阀门、连接管道，将换热器的出水汽管道与余热锅炉的低压汽包相连或与用户相连。

作为优选，通过按装高温换热器进水阀、中压水泵、中压水泵进水阀、连接管道，将高温换热器的进水管道与中压汽包相连；通过高温换热器出水汽阀、连接管道，将高温换热器的出水汽管道与中压汽包相连，或与用户相连。

有益效果：本发明的烧结机大烟道烟气余热回收系统，具有以下优点：

1、在不影响烧结工艺生产的情况下，充分回收被排放的烧结机大烟道烟气余热，降低烧结大烟道烟气的温度，进而降低烧结主抽风机的电耗。

2、设备简单，投资省，运行费用低，运行控制方便、快速。

3、适用于新建和已建的烧结工艺。

附图说明

图1是本发明的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统的实施例一示意图；

图2是本发明的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统的实施例二示意图；

1、换热器 2、低温换热器件 3、换热器出风口 4、旁路烟道 5、换热器出风控制阀 6、旁路烟道出风口 7、烧结机 8、大烟道控制阀 9、大烟道 10、烧结机机尾 11、破碎机 12、旁路烟道进风口 13、换热器进风口 14、换热器进风控制阀 15、低温换热器出水汽阀 16、高温换热器出水汽阀 17、低温换热器出水汽管 18、高温换热器出水汽管 19、中压汽包 20、低压汽包 21、低压汽包下降管22、中压汽包下降管 23、中压水泵进水阀 24、低压水泵进水阀 25、余热锅炉 26、低压水泵 27、中压水泵 28、低温换热器件进水阀 29、高温换热器件进水阀 30、高温换热器件 31、排灰装置

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本发明的烧结机大烟道烟气余热回收系统，主要包包括余热锅炉(25)、换热器(1)、烧结机大烟道(9)、烧结机大烟道控制阀(8)、烧结机大烟道的旁路烟道(4)和除氧器；在烧结机大烟道(9)的边上按装旁路烟道(4)，在旁路烟道(4)的中部按装换热器(1)；在烧结机机尾倒数第四至第六风箱之间的大烟道(9)上按装大烟道控制阀(8)；在大烟道控制阀(8)与大烟道尾部(烧结机机尾方向)的中间，将烧结机大烟道(9)与旁路烟道(4)连通，在烧结机机尾倒数第六与第七风箱中间的大烟道(9)处，将大烟道(9)与旁路烟道(4)连通；在旁路烟道(4)的进风口(12)与换热器(1)的进风口(13)之间按装连接管道及换热器进风控制阀(14)，在换热器(1)的出风口(3)与旁路烟道(4)的出风口(6)之间按装连接管道及换热器出风控制阀(5)；通过按装连接管道、换热器进水控制阀(28)、低压水泵(26)，将换热器的进水管与除氧器相连，通过按装连接管道、换热器出水汽控制阀(15)，将换热器的出水汽管与用户或余热锅炉汽包(20)相连；换热器(1)的钢管内部走水，钢管外侧走烟气；在正常生产时，将除氧器里的热水通过低压水泵(26)供给换热器(1)，热水在换热器(1)的钢管内侧与来自大烟道的烟气(经旁路烟道的进风口(12)、换热器进风控制阀(14)及换热器进风口(13)进入换热器内钢管的外侧)进行间接热交换，吸收烟气的热量，提高热水温度或将水直接加热汽化产生蒸汽，然后通过换热器出水汽管道与出水汽阀(15)，送给余热锅炉的汽包(20)或直接供用户使用，经过换热后的烟气通过换热器出风口(3)、换热出风控阀(5)及旁路烟道的出风口(6)重新回流入大烟道(9)，从而实现对烧结机烟气余热的回收。在正常运行时，对大烟道控制阀(8)、换热器(1)进风控制阀(14)、换热器(1)出风控制阀(5)的控制调整，可以控制换热器的进风量，在保证大烟道的烟气温度不低于露点温度情况下，最大回收烟气的余热。

实施例二

如图2所示，本发明的烧结机大烟道烟气余热回收系统，主要包余热锅炉(25)、换热器(1)、烧结机大烟道(9)、烧结机的大烟道控制阀(8)、烧结机大烟道的旁路烟道(4)；在烧结机大烟道(9)的边上按装旁路烟道(4)，在旁路烟道(4)的中部按装换热器(1)；在烧结机机尾倒数第四至第六风箱之间的大烟道(9)上按装大烟道控制阀(8)；在大烟道控制阀(8)与大烟道尾部(烧结机机尾方向)的中间，将烧结机大烟道(9)与旁路烟道(4)连通，在烧结机机尾倒数第七与倒数第八风箱中间的大烟道(9)处，将大烟道(9)与旁路烟道(4)连通；在旁路烟道(4)的旁路进风口(12)与换热器进风口(13)之间按装管道及换热器进风控制阀(14)，在换热器出风口(3)与旁路烟道出风口(6)之间按装管道及换热器出风控制阀(5)；换热器(1)为两套换热器件，分为低温换热器件(2)和高温换热器件(30)；余热锅炉(25)为双压余热锅炉，设中压汽包(19)和低压汽包(20)；通过按装管道、低压换热器件进水阀(28)、低压水泵(26)、低压水泵的进水阀(24)，将低压换热器件的进水管与双压余热锅炉(25)的低压汽包(20)下部相连，通过按装低温换热器件(2)的出水汽控制阀(15)及管道，将低温换热器件(2)的出水汽管与双压余热锅炉(25)的低压汽包(20)的中上部相连；通过按装管道、高温换热器件进水阀(29)、中压水泵(27)、中压水泵的进水阀(23)，将高温换热器件(30)的进水管与双压余热锅炉(25)的中压汽包(19)下部相连，通过按装高温换热器件(30)的出水汽控制阀(16)及管道，将高温换热器件的出水汽管与双压余热锅炉(25)的中压汽包(19)中上部相连。在正常生产时，大烟道烟气通过旁路烟道(4)的旁路进风口(12)、换热器进风阀(14)、及换热器进风口(13)进入换热器(1)的高温换热器件(30)的钢管外侧，通过管道、高温换热器件进水阀(29)、中压水泵(27)、中压水泵的进水阀(23)，将中压汽包(19)内热水送入换热器(1)高温换热器件的钢管内侧，与来自大烟道的烟气(经旁路烟道的进风口(12)、换热器进风控制阀(14)及换热器进风口(13)进入换热器内钢管的外侧)进行间接热交换，加热高温换热器件的水，使其变成高温水或蒸汽，通过高温换热器件(30)的出水汽管和高温换热器件出水汽控制阀(16)、连接管道(18)将高温水或蒸汽送入中压汽包(19)；与高温换热器件(30)进行热交换后的烟气进入低温换热器件处，将与低温换热器件(2)的钢管内侧水(通过按装管道、低压换热器件进水阀(28)、低压水泵(26)、低压水泵的进水阀(24)，所送过来的低压汽包水)进行热交换，加热低温换热器件的水，使其变成中温水或蒸汽，通过低温换热器件(2)的出水汽管和低温换热器件出水汽控制阀(15)、连接管道(17)将中温水或蒸汽送入低压汽包(20)；经过换热的烟气通过换热器出风口(3)、换热器出风制阀(5)、旁路烟道出风口(6)，重新流入大烟道中；通过对大烟道控制(8)、换热器(1)的进风控制阀(14)和出风控制阀(5)进行控制，可以控制旁路烟道(4)的风量，在保证大烟道的烟气温度不低于露点的情况下，既保证烧结工艺的正常生产，又能最大的回收大烟道烟气的余热。

以上所述仅是本发明的两种优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，包括余热锅炉(25)、换热器(1)、烧结机的大烟道(9)、烧结机的大烟道控制阀(8)、烧结机大烟道的旁路烟道(4)，其特征在于：将烧结机的大烟道(9)设旁路烟道(4)，在旁路烟道(4)上设换热器(1)；所述的在烧结机机尾倒数第一至第十风箱之间的大烟道(9)上设大烟道控制阀(8)；所述的在大烟道控制阀(8)与大烟道尾部(烧结机机尾方向)之间的大烟道上设大烟道的旁路烟道进风口(12)，在大烟道控制阀(8)与大烟道前端(烧结机机头方向)之间大烟道上设大烟道的旁路烟道出风口(6)；所述在换热器(1)上的设进风口(13)和出风口(3)；所述在换热器的进风口(13)与大烟道的旁路烟道进风口(12)之间设换热器进风控制阀(14)及连通管道，在换热器的出风口(3)与大烟道的旁路烟道出风口(6)之间设换热器出风控制阀(5)及连通管道。

2.根据权利要求1所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的换热器(1)设低温换热器件(2)和高温换热器件(30)。

3.根据权利要求2所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的换热器(1)的低温换热器件(2)设低温进水管、低温换热器进水阀(28)、低温换热器出水汽管及低温换热器出水阀(15)。

4.根据权利要求2所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的换热器(1)的高温换热器件(30)设高温进水管、高温换热器件进水阀(29)、高温出水汽管及高温换热器件出水阀(16)。

5.根据权利要求1所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的换热器(1)为管壳结构，烟气走管道外侧，水走管道内部。

6.根据权利要求1所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的换热器(1)下部设排灰装置(31)。

7.根据权利要求1所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的余热锅炉优选为双压锅炉，双压锅炉设低压汽包(20)，中压汽包(19)。

8.根据权利要求1、权利要求2和权利要求7所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的在低温换热器件(2)进水管道上的低温换热器进水阀(28)与余热锅炉(25)的低压汽包(20)之间，设低压水泵(26)、连接管道及低压水泵进水阀(24)；所述的在低温换热器件(2)出水汽管道上的低温换热器出水汽阀(15)与余热锅炉(25)的低压汽包(20)之间设连接管道(17)。

9.根据权利要求1、权利要求2和权利要求7所述的一种烧结机大烟道烟气余热回收系统，其特征在于：所述的在高温换热器件(30)进水管道上的高温换热器件进水阀(29)与余热锅炉(25)的中压汽包(19)之间，设中压水泵(27)、连接管道及中压水泵进水阀(23)；所述的在高温换热器件(30)出水汽管道上的高温换热器出水汽阀(16)与余热锅炉(25)的中压汽包(19)之间设连接管道(18)。

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