CN103234363A - 一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统 - Google Patents

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王继生
彭岩
仝伟峰
王新建
范东燕
时小宝
张晗
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Abstract

一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，包括鼓风机、冷却炉、一次除尘器、紧急放散阀、余热锅炉、二次除尘器、引风机和烟囱，鼓风机出风口与冷却炉的下部冷却气入口连通，冷却炉的上部烟气出口通过管道依次连通一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、引风机和烟囱，一次除尘器和余热锅炉之间的管道上设置紧急放散阀，引风机与鼓风机之间设置连接管道。该炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统具有使烧结矿品质提高、返矿率降低、烟气参数稳定、系统自用电率明显降低、节能效果显著的特点。

Description

一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统
技术领域
本发明属于余热发电技术领域，尤其涉及一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统。
背景技术
钢铁工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15%，是节能减排的重点行业。在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗较高，一般为钢铁企业总能耗的10-12%，仅次于炼铁工艺，节能潜力巨大。在烧结工序中，烧结机排出的热烧结矿必须冷却到150℃左右，然后进入下道工序。目前，烧结矿是利用空气做介质经过带式冷却机或环式冷却机进行冷却，烧结矿在冷却的过程中，热能变为烟气显热，烟气温度在100-400℃之间。在烧结工序总能耗中，有近50%热能以烧结机烟气和冷却机烟气显热形式排放。
对于如上所述的烟气余热的处理方式目前主要有以下二种：
一是直接排放。烧结机烟气和冷却机烟气直接排入大气，余热没有利用；
二是利用余热生产蒸汽进行利用。利用带冷机或环冷机Ⅰ、Ⅱ段产生的270～450℃的烟气，设置余热锅炉进行换热，产生低参数的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于钢厂的生产生活蒸汽或进行发电。
该余热回收主要有以下缺点：
1、换热不充分。带冷机或环冷机中烧结矿与冷却空气间叉流换热，换热效果较差；烧结矿料层堆积高度低，热烧结矿与冷却空气换热时间短，换热不充分。
2、密封差，漏风严重。密封效果的好坏直接决定了发电系统的性能和发电量，受带冷机或环冷机结构限制，带冷机或环冷机密封较差，漏风严重。
3、余热利用效率低。现有烧结机余热发电系统中，一般从带冷机或环冷机中温度较高的Ⅰ、Ⅱ段取风，烧结矿与冷却空气换热端差大，烟气温度低，做功能力损失大，余热利用效率低，工程投资回收期长。
4、电耗高。烧结矿与冷却空气叉流换热，单位重量烧结矿所需冷却风量大。另外由于系统漏风问题难以解决，也增加了冷却电耗。
5、余热参数波动大。烧结矿在生产过程中产量、温度、成分波动很大，从而导致换热后烟气参数也发生较大的波动，对余热的利用影响较大。
6、污染环境。环冷机或带冷机的少部分较高温度的烟气进入余热锅炉进行利用，利用后的烟气有的循环利用，有的直接排放，其余没有利用的大部分烟气直接排放，造成环境污染。
发明内容
为克服上述技术缺陷，本发明提供一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，该炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统具有使烧结矿质量提高、返矿率降低、烟气参数稳定、烧结系统自用电率明显降低、节能效果明显的特点。
本发明所采用的技术方案是：一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，包括鼓风机、冷却炉、一次除尘器、紧急放散阀、余热锅炉、二次除尘器、引风机和烟囱，鼓风机出风口与冷却炉的下部冷却烟气入口连通，冷却炉的上部烟气出口通过管道依次连通一次除尘器、余热锅炉、 二次除尘器、引风机和烟囱，一次除尘器和余热锅炉之间的管道上设置紧急放散阀，引风机与鼓风机之间设置连接管道。
所述余热锅炉为双压余热锅炉，呈立式布置，余热锅炉的烟气进出口设置有关闭阀门。
所述鼓风机和引风机之间设置有连通管道，管道上设置有烟气流量控制阀。
本发明的有益效果：
1、提高烧结矿品质，提高成品矿量。热烧结矿冷却时间长，冷却更为充分；换热温差均衡，避免热烧结矿因急冷而碎裂，提高烧结矿强度，减少返矿量，提高成品矿量。
2、提高烟气品质，提高余热利用效率。烧结矿与冷却空气逆流换热，换热充分，烟气温度提高，品质相应提高，提高余热利用效率。
3、降低系统用电量。采用密闭炉式冷却所需冷却风量小，完全解决了漏风问题，因此冷却系统自用电大大降低。
4、提高系统适应性和安全性。冷却炉设计有热烧结矿贮存段，避免因烧结机短时停机而导致余热利用中断，提高了系统适应性和安全性。
5、减少烟尘等污染物排放，提高环境质量。整个系统气体泄漏量很少，气体烟尘可通过除尘设备除尘后排放，因此可大幅减少污染物排放，改善工作环境。
6、设计排空系统，减少余热锅炉故障对烧结矿冷却的影响。由于在余热锅炉的烟气进出口设置了关闭阀门、一次除尘器出口烟气管道上设置了紧急放散阀，余热锅炉发生紧急情况时，冷却炉系统可以在甩掉余热锅炉后，连续稳定运行，保证烧结矿的正常冷却。
7、该余热发电装置全部采用国产设备，设备投资低，具有很好的推广价值和很好的市场前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标记为：1、冷却炉，2、一次除尘器，3、紧急放散阀，4、余热锅炉，5、二次除尘器，6、引风机，7、烟囱，8、鼓风机，9、关闭，10、烟气流量控制阀。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。如图1所示，一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，包括冷却炉1、一次除尘器2、紧急放散阀3、余热锅炉4、二次除尘器5、引风机6、烟囱7和鼓风机8，冷却炉1的上部烟气出口通过管道依次连通一次除尘器2、余热锅炉4、 二次除尘器5、引风机6和鼓风机8，鼓风机8出风口与冷却炉1的下部冷却气入口连通，一次除尘器2和余热锅炉4之间的管道上设置紧急放散阀3，引风机6与鼓风机8之间的管道上设置烟囱7。所述余热锅炉4为双压余热锅炉，呈立式布置，余热锅炉4的烟气进出口设置有关闭阀门9。所述鼓风机8和烟囱7之间的管道上设置有烟气流量控制阀10。
冷却炉采用冷却风进行冷却，冷却风经鼓风机8加压后，进入冷却炉冷却烧结矿，冷却后的热风经过一次除尘器2一次除尘后，再进入余热锅炉4进行换热，换热后的120℃左右的低温风再经过二次除尘后，进入引风机6加压，然后经烟囱7排放；在引风机和鼓风机之间设置有连接管道，也可对低温风引入鼓风机8再利用。

Claims (3)

1.一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，其特征在于：包括鼓风机(8)、冷却炉(1)、一次除尘器(2)、紧急放散阀（3）、余热锅炉(4)、二次除尘器(5)、引风机(6)和烟囱(7)，鼓风机(8)出风口与冷却炉(1)的下部冷却烟气入口连通，冷却炉(1)的上部烟气出口通过管道依次连通一次除尘器(2)、余热锅炉(4)、 二次除尘器(5)、引风机(6)和烟囱(7)，一次除尘器（2）和余热锅炉（4）之间的管道上设置紧急放散阀（3），引风机(6)与鼓风机(8)之间设置连接管道。
2.根据权利要求1所述的一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，其特征在于：所述余热锅炉（4）为双压余热锅炉，呈立式布置，余热锅炉（4）的烟气进出口设置有关闭阀门（9）。
3.根据权利要求1所述的一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统，其特征在于：所述鼓风机（8）和引风机(6)之间设置连接管道，管道上设置烟气流量调节阀门（10）。
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