CN104515402B - 一种烧结系统的余热利用方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氧化铝的生产领域，具体为一种烧结系统的余热利用方法及装置，包括烧结系统、冷却机、间接加热式热风炉、三级空气预热器、收尘器、风机以及设备间连通的风管，在使用间接加热式热风炉提供的热空气作为热源的烧结系统中，使用三级换热器分别将烧结窑尾气、冷却机尾气和热风炉燃烧室废气与进入热风炉前的新鲜空气进行换热，使新鲜空气温度升高的同时将这三股尾（废）气温度降低。本发明可以有效的回收上述烧结窑尾气、冷却机尾气和热风炉燃烧室废气中的部分热量，降低整个烧结系统的能耗，节约生产成本，同时也能够降低自身的温度以有利于收尘及排放。本方法流程简单、设备投资低。

Description

一种烧结系统的余热利用方法及装置
技术领域
本发明属于氧化铝的生产领域，具体为一种烧结系统的余热利用方法及装置。
背景技术
在氧化铝的生产及其它使用烧结系统进行的工业生产过程中，在某些特定的工艺技术要求下，会使用到间接加热式热风炉为烧结系统提供热空气作为热源。在此种情况下，包括热风炉在内的整个烧结系统将产生三股尾（废）气，分别为：烧结系统尾气、冷却机尾气和热风炉燃烧室废气。这三种尾（废）气的温度均较高，如果不对其进行余热回收，将导致大量能量的浪费，增加整个生产系统的能耗；同时，如果不对上述尾（废）气进行降温处理，将提高后续尾（废）气收尘设备的材质要求，从而增加设备投资。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供的一种烧结系统的余热利用方法及装置，其目的是回收烧结系统尾（废）气（包括烧结系统尾气、冷却机尾气和热风炉燃烧室废气）的部分热量，用来加热进入间接加热式热风炉的新鲜空气，同时使上述尾（废）气温度降低，利于进行进一步收尘及排放。
本发明的技术方案是：
一种烧结系统的余热利用方法，包括如下步骤：
（1）冷却机排出的尾气经管道送至一级空气预热器，在其中与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度升高的同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机Ⅰ排空，新鲜空气则进入下一级空气预热器；
（2）间接加热式热风炉排出的燃烧室废气经管道送至二级空气预热器，在其中与来自一级空气预热器的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气得到二次升温，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机排空，二次升温后新鲜空气则进入下一级空气预热器；
（3）烧结系统排出高温尾气经管道送至三级空气预热器，在其中与来自二级空气预热器的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度得到进一步提升，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机排空。
所述的烧结系统的余热利用方法，经一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器换热降温后的冷却机尾气、热风炉燃烧室废气和烧结系统尾气，进入下一步工序继续利用或经收尘后排空。
所述的烧结系统的余热利用方法，经一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器换热升温后的新鲜空气，去其它预热系统继续预热或直接进入间接加热式热风炉进行加热。
所述方法专用的烧结系统的余热利用装置，该装置包括：烧结系统、冷却机、间接加热式热风炉、一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器、收尘器Ⅰ、收尘器Ⅱ、收尘器Ⅲ、风机Ⅰ、风机Ⅱ、风机Ⅲ，具体结构如下：
冷却机的尾气出口经管道连至一级空气预热器，一级空气预热器设有新鲜空气入口，一级空气预热器分别通过管道连接二级空气预热器和收尘器Ⅰ，收尘器Ⅰ通过管道连接风机Ⅰ；
间接加热式热风炉的燃烧室废气出口经管道连至二级空气预热器，二级空气预热器设有与一级空气预热器连通的一次加热新鲜空气入口，二级空气预热器分别通过管道连接三级空气预热器和收尘器Ⅱ，收尘器Ⅱ通过管道连接风机Ⅱ；
烧结系统的尾气出口经管道连至三级空气预热器，三级空气预热器设有与二级空气预热器连通的二次加热新鲜空气入口，三级空气预热器分别通过管道连接间接加热式热风炉和收尘器Ⅲ，收尘器Ⅲ通过管道连接风机Ⅲ。
所述的烧结系统的余热利用装置，烧结系统是可以使用热空气作为加热热源的烧结设备。
所述的烧结系统的余热利用装置，烧结系统为回转窑或竖式炉。
所述的烧结系统的余热利用装置，冷却机是可以利用空气进行冷却的设备。
所述的烧结系统的余热利用装置，冷却机为回转式冷却筒或篦冷机。
所述的烧结系统的余热利用装置，一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器是气-气换热设备。
所述的烧结系统的余热利用装置，一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器为管壳式换热器或热管式换热器。
本发明的优点和效果是：
（1）本发明中，新鲜空气在进入热风炉进行加热前，通过三级预热器分别被冷却机尾气、热风炉燃烧室废气和烧结系统尾气预热至较高温度，可以使间接加热式热风炉的进出口空气温度差减小，以节约热风炉能耗；
（2）在本发明中，冷却机尾气、热风炉燃烧室废气和烧结系统尾气分别通过预热器与新鲜空气进行热交换，可以使自身温度降低，达到常规除尘设备允许的温度范围，可避免提高除尘设备的材质等级，能够减少生产系统的投资。同时，降低温度也更利于上述尾（废）气的直接排放。
附图说明
图1为本发明烧结系统的余热利用装置示意图；
图中：1－烧结系统，2－冷却机，3－间接加热式热风炉，4－一级空气预热器，5－二级空气预热器，6－三级空气预热器，7－收尘器Ⅰ，8－收尘器Ⅱ，9－收尘器Ⅲ，10－风机Ⅰ，11－风机Ⅱ，12－风机Ⅲ。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明烧结系统的余热利用装置主要包括：烧结系统1、冷却机2、间接加热式热风炉3、一级空气预热器4、二级空气预热器5、三级空气预热器6、收尘器Ⅰ7、收尘器Ⅱ8、收尘器Ⅲ9、风机Ⅰ10、风机Ⅱ11、风机Ⅲ12，以及各设备间相互连接的风管等，具体结构如下：
冷却机2的尾气出口经管道连至一级空气预热器4，一级空气预热器4设有新鲜空气入口，一级空气预热器4分别通过管道连接二级空气预热器5和收尘器Ⅰ7，收尘器Ⅰ7通过管道连接风机Ⅰ10；
间接加热式热风炉3的燃烧室废气出口经管道连至二级空气预热器5，二级空气预热器5设有与一级空气预热器4连通的一次加热新鲜空气入口，二级空气预热器5分别通过管道连接三级空气预热器6和收尘器Ⅱ8，收尘器Ⅱ8通过管道连接风机Ⅱ11；
烧结系统1的尾气出口经管道连至三级空气预热器6，三级空气预热器6设有与二级空气预热器5连通的二次加热新鲜空气入口，三级空气预热器6分别通过管道连接间接加热式热风炉3和收尘器Ⅲ9，收尘器Ⅲ9通过管道连接风机Ⅲ12。
本发明中，烧结系统1可以是回转窑、竖式炉或其它形式的可以使用热空气作为加热热源的烧结设备。冷却机2可以是回转式冷却筒、篦冷机或其它形式的利用空气进行冷却的设备。一级空气预热器4、二级空气预热器5、三级空气预热器6可以是管壳式换热器、热管式换热器或其它形式的气-气换热设备。
本发明中，经一级空气预热器4、二级空气预热器5、三级空气预热器6换热降温后的冷却机尾气、热风炉燃烧室废气和烧结系统尾气，可进入下一步工序继续利用或经收尘后排空。经一级空气预热器4、二级空气预热器5、三级空气预热器6换热升温后的新鲜空气，可去其它预热系统继续预热或直接进入间接加热式热风炉3进行加热。
本发明烧结系统的余热利用方法如下：
冷却机2排出的尾气经管道送至一级空气预热器4，在其中与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度升高的同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器7后经风机Ⅰ10排空，新鲜空气则进入下一级空气预热器（二级空气预热器5）；间接加热式热风炉3排出的燃烧室废气经管道送至二级空气预热器5，在其中与来自一级空气预热器4的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气得到二次升温，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器8后经风机11排空，二次升温后新鲜空气则进入下一级空气预热器（三级空气预热器6）；烧结系统1排出高温尾气经管道送至三级空气预热器6，在其中与来自二级空气预热器5的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度得到进一步提升，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器Ⅲ9后经风机Ⅲ12排空；经过三级预热后的新鲜空气可去其它预热系统继续预热或直接进入间接加热式热风炉3进行加热。
实施例结果表明，本发明可以有效的回收上述烧结窑尾气、冷却机尾气和热风炉燃烧室废气中的部分热量，降低整个烧结系统的能耗，节约生产成本，同时也能够降低自身的温度以有利于收尘及排放。本方法流程简单、设备投资低。

Claims (9)

1.一种烧结系统的余热利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）冷却机排出的尾气经管道送至一级空气预热器，在其中与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度升高的同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机Ⅰ排空，新鲜空气则进入下一级空气预热器；
（2）间接加热式热风炉排出的燃烧室废气经管道送至二级空气预热器，在其中与来自一级空气预热器的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气得到二次升温，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机排空，二次升温后的新鲜空气则进入下一级空气预热器；
（3）烧结系统排出的高温尾气经管道送至三级空气预热器，在其中与来自二级空气预热器的新鲜空气进行热交换，使新鲜空气温度得到进一步提升，同时降低自身温度，进入下一步工序继续利用或通过收尘器后经风机排空。
2.按照权利要求1所述的烧结系统的余热利用方法，其特征在于，经一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器换热升温后的新鲜空气，去其它预热系统继续预热或直接进入间接加热式热风炉进行加热。
3.一种权利要求1所述方法专用的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，该装置包括：烧结系统、冷却机、间接加热式热风炉、一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器、收尘器Ⅰ、收尘器Ⅱ、收尘器Ⅲ、风机Ⅰ、风机Ⅱ、风机Ⅲ，具体结构如下：
冷却机的尾气出口经管道连至一级空气预热器，一级空气预热器设有新鲜空气入口，一级空气预热器分别通过管道连接二级空气预热器和收尘器Ⅰ，收尘器Ⅰ通过管道连接风机Ⅰ；
间接加热式热风炉的燃烧室废气出口经管道连至二级空气预热器，二级空气预热器设有与一级空气预热器连通的一次加热新鲜空气入口，二级空气预热器分别通过管道连接三级空气预热器和收尘器Ⅱ，收尘器Ⅱ通过管道连接风机Ⅱ；
烧结系统的尾气出口经管道连至三级空气预热器，三级空气预热器设有与二级空气预热器连通的二次加热新鲜空气入口，三级空气预热器分别通过管道连接间接加热式热风炉和收尘器Ⅲ，收尘器Ⅲ通过管道连接风机Ⅲ。
4.按照权利要求3所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，烧结系统是可以使用热空气作为加热热源的烧结设备。
5.按照权利要求4所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，烧结系统为回转窑或竖式炉。
6.按照权利要求3所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，冷却机是可以利用空气进行冷却的设备。
7.按照权利要求6所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，冷却机为回转式冷却筒或篦冷机。
8.按照权利要求3所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器是气-气换热设备。
9.按照权利要求8所述的烧结系统的余热利用装置，其特征在于，一级空气预热器、二级空气预热器、三级空气预热器为管壳式换热器或热管式换热器。
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