CN106931792A - 环冷机废气综合利用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用的方法，该方法包括：1)环冷机(1)的高温段(A)的高温废气(G1)用于烧结机的热风点火；2)高温废气(G1)用于发电，发电利用后的废气返回至环冷机(1)的高温段(A)的鼓风机(105)，对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却；3)环冷机(1)的低温段(B)的低温废气(G2)用于低温发电，发电利用完后的废气进一步用于热风烧结或者返回到环冷机(1)的低温段(B)的鼓风机(105)对烧结矿进行冷却；4)低温废气(G2)用于热风烧结；和5)从环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)输出的更低温废气(G3)串级利用，即用于对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却。

Description

环冷机废气综合利用的方法和装置
技术领域
本发明涉及环冷机废气综合利用的方法和装置，涉及钢铁烧结厂废气利用，主要解决环冷机冷却后废气的热能浪费和对环境污染的问题，属于环境保护领域。
背景技术
钢铁工业中，烧结机中的烧结铁矿料被供给到冷却机上进行冷却。烧结冷却机包括给料段、冷却段和卸料段以及位于冷却机下方的风箱并且所述冷却段进一步分为高温区、中温区和低温区。
钢铁企业烧结冷却机的废气温度分布为高温区，废气温度在250℃至450℃之间；中温区，废气温度在190℃至250℃之间；和低温区，废气温度在120℃至190℃之间。烧结冷却机废气实为热空气，含尘浓度在300-80mg/Nm3之间。
目前，国内钢铁企业烧结冷却机的废气余热利用，大部分只利用了烧结冷却机高温区的废气，一般采用安装于烧结冷却机外部地面有较长烟道输送废气的双压余热锅炉，生产300℃以上的中低压蒸汽供发电或生产使用。烧结冷却机中温区和低温区的废气由于温度低，利用难度大，利用成本高，大部分企业未加于利用，直接外排至大气，除造成废气余热资源的浪费外，还造成环境的热污染和颗粒物不达标，颗粒物排放标准值为50mg/Nm3。
现有技术中高温区的废气能够产生的蒸汽温度不高，热效率不高，且中、低温废气余热没有被利用，废气的排放也是一个严重的问题。
目前钢铁行业中，常使用烧结矿为主进行炼铁，经烧结机烧过的烧结矿从机尾卸下后其温度在800℃左右，温度较高，需要冷却到120℃以下，大部分烧结厂采用环冷机对烧结矿进行冷却。由于环冷机是通过鼓风机将冷空气经风管穿过台车进入热烧结矿料层并与之进行热交换，使热烧结矿逐渐得到冷却。由此就产生大量环冷机废气，而目前对该环冷机废气的利用较为单一，个别烧结厂会将部分高温段废气用来点火助燃，而其余大部分废气基本就无组织排放掉了，这就会造成热能浪费和对环境的污染，所以需要对环冷机废气进行综合利用，尤其是要对无组织外排的废气进行收集利用，实现零排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环冷机废气综合利用的方法，以达到将冷却热烧结矿之后的废气高效环保利用起来的目的，降低能耗，节约成本，减少对环境的污染，实现零排放。
在本申请中，“废气”与“烟气”具有相同的含义。
根据本发明的第一个实施方案，提供一种在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用的方法，其中根据环冷机(1)的废气罩内废气温度将环冷机分(1)为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段b1(即相对高温段)和较后段b2(即相对低温段)，该方法包括：
1)从环冷机(1)的高温段A输出的一部分高温废气G1经由管道(L2)输送至烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)被用于烧结机的热风点火；
2)从环冷机(1)的高温段A输出的另一部分高温废气G1经由管道L1输送至(具有直联炉罩式余热锅炉的)高温余热发电装置(3)中以便在该装置的直联炉罩式余热锅炉中回收热能产生蒸汽并将产生的蒸汽用来发电，同时将已经用于锅炉加热产生蒸汽的从余热锅炉排出的低温废气再经由管道(L3)接走返回至环冷机(1)的高温段A的鼓风机(105)，对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却；
3)从环冷机(1)的低温段B输出的一部分低温废气G2经由管道(L5)输送至低温余热ORC发电设备(6)中回收热能，通过热交换用于低温发电，以利用低温段的余热，而低温余热发电利用完后的废气经由管道(L6)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结或者经由管道(L8)被输送回到环冷机(1)的低温段B的鼓风机(105)对烧结矿进行冷却；和
4)从环冷机(1)的低温段B输出的另一部分低温废气G2经由管道(L4)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结。
环冷机(1)具有沿着环冷机的圆周做回转运动的多个台车，或环冷机(1)具有或包括多个彼此相邻连接的台车。一般，对于沿着台车回转方向从环冷机受料点(101)起始直至环冷机卸料点除尘口(102)为止的周长，根据排放的烟气(或废气)的温度(即烟气罩内或废气罩内的烟气或废气温度)来划分，先后包括或分为高温段(A)和低温段(B)。在操作中，这些台车沿着回转圆周(或回转周长)进行回转。环冷机的台车的回转周长一般为100-350米，优选150-320米，更优选200-290米，如250米。环冷机(1)的台车底部距离地面的垂直高度为0.5-4米，优选0.8-3米，更优选1-2米。
一般来说，高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。
优选的是，上述方法还包括：5)从环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)输出的更低温废气(G3)经由管道(L9)通过环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)收集起来，并经由管道(L10)返回环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)(即相对高温段或较高温段b1)鼓风机用于对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却。
优选的是，在上述方法中，环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)(它位于b2段中)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管106(La)，该第一回风管106(La)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，该第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(或较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
一般，环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)(它位于b2段中)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。
本发明还提供在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用装置或用于上述方法中的装置，其中根据环冷机的废气温度将环冷机(1)分为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段(b1)(即相对高温段或较高温段b1)和较后段(b2)(即相对低温段)，该装置包括：环冷机(1)，环冷机风罩(2)，高温余热发电装置(3)，烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)，(进行热风烧结的)烧结机台车(5)，低温余热ORC(OrganicRankine Cycle，有机工质朗肯循环)发电设备(6)(或称作低温余热发电设备(6))，和环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)(或称作低温废气串级利用装置(7))，以及分布在环冷机的高温段(A)和低温段(B)的多个鼓风机(105)。
此外，环冷机(1)的高温段(A)的风罩(2)经由管道(L2)连通至烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)以及经由管道(L1)连通至(具有直联炉罩式余热锅炉的)高温余热发电装置(3)的直联炉罩式余热锅炉的进风口，而直联炉罩式余热锅炉的出风口经由管道(L3)连通至环冷机的高温段A的鼓风机(105)。
另外，环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L5)连通至(具有热交换设备的)低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备进风口，低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备出风口经由管道(L6)连通至烧结机台车(5)的风罩或经由管道(L7)连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的鼓风机(105)进风口。
还有，环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L4)连通至烧结机台车(5)的风罩。
环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)的风罩(2)经由管道(L8)连通至环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)，后者经由管道(L9)[即第一回风管106(La)]连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机(105)进风口。
一般，在上述废气综合利用装置中，高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。即，高温段的温度区间是从T1(例如投料点的温度)至T2，而低温段的温度区间是从高于或等于T2至T3。
在上述废气综合利用装置中，环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)(它位于较后段b2内)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管106(La)，该第一回风管106(La)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，该第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
在上述废气综合利用装置中，环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。
也就是说，本发明提供一种环冷机废气综合利用的方法，环冷机是通过鼓风机将冷空气经风管穿过台车进入热烧结矿料层并与之进行热交换，使热烧结矿逐渐得到冷却，根据环冷机对烧结矿的冷却流程，我们将环冷机废气按温度划分为两大部分：高温段和低温段，高温段的废气可用于点火助燃和余热发电，低温低温段的废气可用于低温余热发电、热风烧结、低温废气串级利用。热风点火利用的环冷机废气用于点火消耗，余热发电、低温发电和低温废气串级利用后的废气返回环冷机重新利用，热风烧结利用的废气进入烧结机台车，整个废气循环利用起来实现零排放。如图1中所示。
具体综合利用方法如下：
热风点火：在环冷机高温段冷却产生的高温废气，其温度约300℃，通过通管将这部分废气接走用于烧结机点火助燃及热风保温。
高温余热发电：在环冷机高温段冷却产生的高温废气，通过通管将这部分废气接走，采用直联炉罩式余热锅炉技术回收热能产生蒸汽，将产生的蒸汽用来发电，同时将加热过蒸汽后的低温废气再用管道接走返回环冷机鼓风机，对烧结矿进行冷却。
低温余热发电：在接下来的环冷机冷却产生的低温段废气，该段废气温度在150-220℃之间，通过通管将这部分烟气接走，采用低温余热ORC发电技术回收热能，通过热交换用于低温发电，以利用低温段余热，提高余热资源利用效率，低温余热发电利用完后的废气可用于热风烧结或者再返回环冷机鼓风机对烧结矿进行冷却。
热风烧结：将环冷机产生的低温废气或者经低温余热发电利用完后的废气，或者两者混合，该废气温度在100℃左右，返回烧结机台车，对烧结机提供热风烧结。
低温废气串级利用：在环冷机较后段产生的更低温烟气，此部分烟气通过环冷机无组织排放废气收集装置收集起来，返回环冷机相对高温段鼓风机对烧结矿进行冷却，这样就做到了零排放，减少了环境污染。在该串级利用中，需要使用环冷机无组织排放废气收集装置，如图2和图3所示，环冷机(1)包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。该无组织排放废气收集装置为，在环冷机无组织排放的烟囱近出口端设置第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱侧壁开具一孔(103a)，通过该孔安装第一回风管106(La)，第一回风管106(La)的另一端通过一个三通连接第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，第一回风管106(La)、第二回风管107(Lb)、第三回风管108(Lc)的直径与环冷机无组织外排废气风量流速相关。第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
在本申请中，其中在环冷机低温段的烟囱(103)与第一回风管(106)(La)连接处以及环冷机较前段(b1)的鼓风机废气进风口处分别设有废气(或烟气)的温度、流量、压力的测量仪器。这些测量仪器分别连接至计算机中显示记录。
在整个废气收集循环利用的过程中，还要将环冷机低温段的烟囱(103)与第一回风管(106)(La)连接处、环冷机较前段(b1)(较高温段)的鼓风机烟气进风口处烟气的温度、流量、压力进行实时检测，然后通过信号送至计算机显示记录，若环冷机两处的较前段(b1)(较高温段)鼓风机烟气进风口处烟气流量压力差异大于20％时，调节对应回风支管流量的第二高温蝶阀(V2)、第四高温蝶阀(V4)的开度，使每个回风支管流量基本平衡。
另外，作为替代方案，在环冷机高温段的废气利用时，可以先选用点火助燃，再选用余热锅炉产蒸汽，两者顺序可调整，也可一起选用；在低温段的废气利用时，可先选用低温余热ORC发电，再选热风烧结，两者顺序可调整，也可一起选用，还可在低温余热发电后再去用于热风烧结；而低温废气串级利用皆可在低温段任何无组织排放处使用。上述各种方式可全选，也可选其中几个，针对具体的环冷机可做灵活选用，以达到将冷却烧结矿之后的废气高效环保利用起来的目的，降低能耗，节约成本，减少对环境的污染，实现零排放。
本发明的优点或有益技术效果
1、环冷机的废气综合利用方法，通过点火助燃、余热锅炉产蒸汽、低温余热ORC发电、低温废气串级利用等方式，尤其是串级利用时采用的废气收集装置的设计，以达到将冷却烧结矿之后的废气高效环保利用起来的目的，降低能耗，节约成本，减少对环境的污染，实现零排放。
各种利用方式不固定，可全选，也可选其中几个，其先后顺序也不固定，针对具体的环冷机可做灵活选用和安排。
2、与现有技术相比，本发明中环冷机废气利用率高，循环利用效果好，降低能耗，节约成本，减少对环境的污染，实现零排放。
附图说明
图1是在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用的方法的流程图。
图2是本发明中废气收集装置的平面示意图。
图3为图2中废气收集装置的II-II断面图。
附图标记：
1、环冷机；101、环冷机受料点；102、环冷机卸料点除尘口；103、烟囱；103a、烟囱侧壁孔；104、台车驱动装置；105、鼓风机；106、第一回风管(La)；107、第二回风管(Lb)；108、第三回风管(Lc)；V1、第一高温蝶阀；V2、第二高温蝶阀；V3、第三高温蝶阀；V4、第四高温蝶阀；V5、第五高温蝶阀。
2、环冷机风罩；3、高温余热发电装置；4、烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)；5、(进行热风烧结的)烧结机台车；6、低温余热ORC发电设备(或称作低温余热发电设备)；7、环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(或称作低温废气串级利用装置)；8、烧结矿冷却走向。
A、高温段；B、低温段；b1、低温段B的较前段(即相对高温段)；b2、低温段B的较后段b2(即相对低温段)。L1-L9烟气管道或废气管道。其中106与L9是同一管道。
G1、高温废气(或低温烟气)；G2、低温废气(低温烟气)；G3、更低温废气(或烟气)。
具体实施方式
提供一种在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用的方法，其中根据环冷机(1)的废气罩内废气温度将环冷机分(1)为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段b1(即相对高温段或较高温段)和较后段b2(即相对低温段)，该方法包括：
1)从环冷机(1)的高温段A输出的一部分高温废气G1经由管道(L2)输送至烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)被用于烧结机的热风点火；
2)从环冷机(1)的高温段A输出的另一部分高温废气G1经由管道L1输送至(具有直联炉罩式余热锅炉的)高温余热发电装置(3)中以便在该装置的直联炉罩式余热锅炉中回收热能产生蒸汽并将产生的蒸汽用来发电，同时将已经用于锅炉加热产生蒸汽的从余热锅炉排出的低温废气再经由管道(L3)接走返回至环冷机(1)的高温段A的鼓风机(105)，对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却；
3)从环冷机(1)的低温段B输出的一部分低温废气G2经由管道(L5)输送至低温余热ORC发电设备(6)中回收热能，通过热交换用于低温发电，以利用低温段的余热，而低温余热发电利用完后的废气经由管道(L6)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结或者经由管道(L8)被输送回到环冷机(1)的低温段B的鼓风机(105)对烧结矿进行冷却；和
4)从环冷机(1)的低温段B输出的另一部分低温废气G2经由管道(L4)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结。
一般来说，高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。
优选的是，上述方法还包括：5)从环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)输出的更低温废气(G3)经由管道(L9)通过环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)收集起来，并经由管道(L10)返回环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)(即相对高温段或较高温段)鼓风机用于对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却。
优选的是，在上述方法中，环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：位于较后段(b2)内的环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管106(La)，该第一回风管106(La)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，该第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
一般，环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。
本发明还提供在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用装置或用于上述方法中的装置，其中根据环冷机(1)的废气罩内废气温度将环冷机(1)分为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段(b1)(即相对高温段或较高温段)和较后段(b2)(即相对低温段)，该装置包括：环冷机(1)，环冷机风罩(2)，高温余热发电装置(3)，烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)，(进行热风烧结的)烧结机台车(5)，低温余热ORC发电设备(6)(或称作低温余热发电设备(6))，和环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)(或称作低温废气串级利用装置(7))，以及分布在环冷机的高温段(A)和低温段(B)的多个鼓风机(105)，
其中，环冷机(1)的高温段(A)的风罩(2)经由管道(L2)连通至烧结机的热风点火装置(即点火助燃及热风保温装置)(4)以及经由管道(L1)连通至(具有直联炉罩式余热锅炉的)高温余热发电装置(3)的直联炉罩式余热锅炉的进风口，而直联炉罩式余热锅炉的出风口经由管道(L3)连通至环冷机的高温段A的鼓风机(105)，
环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L5)连通至(具有热交换设备的)低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备进风口，低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备出风口经由管道(L6)连通至烧结机台车(5)的风罩或经由管道(L7)连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的鼓风机(105)进风口，
环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L4)连通至烧结机台车(5)的风罩。
环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)的风罩(2)经由管道(L8)连通至环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)，后者经由管道(L9)[即第一回风管106(La)]连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段或较高温段(b1)的鼓风机(105)进风口。
一般，在上述废气综合利用装置中，高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。
在上述废气综合利用装置中，环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管106(La)，该第一回风管106(La)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，该第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
在上述废气综合利用装置中，环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。
环冷机冷却废气根据烧结矿的冷却过程可分为高温段废气和低温段废气，高温段废气可用来进行烧结机的点火助燃和余热发电，而低温段废气可通过环冷机无组织排放废气收集装置进行收集循环利用。如图2和图3所示，环冷机(1)包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)。该无组织排放废气收集装置为，在环冷机无组织排放的烟囱近出口端设置第一高温蝶阀V1，在该第一高温蝶阀V1下方烟囱侧壁开具一孔(103a)，通过该孔安装第一回风管106(La)，第一回风管106(La)的另一端通过一个三通连接第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)，第一回风管106(La)、第二回风管107(Lb)、第三回风管108(Lc)的直径与环冷机无组织外排废气风量流速相关。第二回风管107(Lb)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀V2和第三高温蝶阀V3；第三回风管108(Lc)的另一端与环冷机的较前段(b1)(即较高温段b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀V4和第五高温蝶阀V5。
实施例1
以700m2环冷机为例，在环冷机高温段冷却产生的高温废气，其温度约300℃，此部分烟气量大概为12.84万Nm3/h，通过通管将这部分废气接走用于烧结机点火助燃及热风保温；在环冷机高温段冷却产生的高温废气还有大概为108万Nm3/h，此部分废气通过通管将这部分废气接走，用于高温余热发电，而余热发电采用直联炉罩式余热锅炉技术回收热能产生蒸汽，108万Nm3/h的烟气量可使该余热锅炉产生蒸汽量约为1.8MPa、280℃的过热蒸汽65t/h及0.5MPa、180℃的过热蒸汽15t/h，将产生的蒸汽用来发电，同时将加热过蒸汽后的低温废气再用管道接走返回环冷机鼓风机，对烧结矿进行冷却；在接下来的环冷机冷却产生的低温段废气，该段废气温度在150-220℃之间，此部分烟气量大概为120万Nm3/h，通过通管将这部分烟气接走，用于低温余热发电，采用低温余热ORC发电技术回收热能，通过热交换用于低温发电，以利用低温段余热，提高余热资源利用效率，低温余热发电利用完后的废气可用于热风烧结或者再返回环冷机鼓风机对烧结矿进行冷却；将环冷机产生的低温废气或者经低温余热发电利用完后的废气，或者两者混合，废气温度在100℃左右，返回烧结机台车，对烧结机提供热风烧结；在环冷机较后段产生的更低温烟气，此部分烟气风量大概为112万Nm3/h，废气温度为100℃左右，流速大约为33.86m/s，在第一高温蝶阀V1下方烟囱侧壁开具一直径为4m的圆孔(103a)，第一回风管106(La)的直径与所述圆孔(103a)的直径相同也为4m，关闭第一高温蝶阀V1，进入第一回风管106(La)风量大概为112万Nm3/h，风管内流速大约为33.86m/s，第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)的直径为3m，同时还要将第二高温蝶阀V2、第四高温蝶阀V4打开，将第三高温蝶阀V3、第五高温蝶阀V5关闭，此时第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)风量大概分别为56万Nm3/h，风管内流速大约均为30.1m/s，废气温度均为100℃左右，然后废气进入第二回风管107(Lb)和第三回风管108(Lc)各自对应的鼓风机进风口进行废气循环。这样就做到了零排放，减少了环境污染。
当环冷机无组织排放废气收集装置运行时，若与第二回风管107(Lb)相连的鼓风机出现故障，则第一高温蝶阀V1、第二高温蝶阀V2、第三高温蝶阀V3、第五高温蝶阀V5关闭，第四高温蝶阀V4打开，废气进入第一回风管106(La)，经过三通进入第三回风管108(Lc)，所以废气再通过打开的第四高温蝶阀V4进入与第三回风管108(Lc)对应的鼓风机进风口进行废气循环。
当环冷机无组织排放废气收集装置运行时，若与第三回风管108(Lc)相连的鼓风机出现故障，则第一高温蝶阀V1、第四高温蝶阀V4、第三高温蝶阀V3、第五高温蝶阀V5关闭，第二高温蝶阀V2打开，废气进入第一回风管106(La)，经过三通进入第二回风管107(Lb)，所以废气再通过打开的第二高温蝶阀V2进入与第二回风管107(Lb)对应的鼓风机进风口进行废气循环。
当环冷机无组织排放废气收集装置故障时，第一高温蝶阀V1、第三高温蝶阀V3、第五高温蝶阀V5打开，第二高温蝶阀V2、第四高温蝶阀V4关闭，废气通过烟囱直接外排，鼓风机通过打开的第三高温蝶阀V3、第五高温蝶阀V5从空气中抽风，然后对无组织排放废气收集装置进行相应的维护。
在整个废气收集循环利用的过程中，还要将环冷机低温段的烟囱与第一回风管106(La)连接处、环冷机较前段(b1)(即较高温段b1)的鼓风机烟气进风口处烟气的温度、流量、压力进行实时检测，然后通过信号送至计算机显示记录，若环冷机两处较前段(b1)(即较高温段)的鼓风机烟气进风口处烟气流量压力差异大于20％时，调节对应支管流量的第二高温蝶阀V2、第四高温蝶阀V4的开度，使每个支管流量基本平衡。
实施例2
以700m2环冷机为例，在环冷机低温段无组织排放的废气温度为100℃左右，风量大概为112万Nm3/h，流速大约为33.86m/s。
其它同实施例1。

Claims (10)

1.在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用的方法，其中根据环冷机(1)的的废气罩内废气温度将环冷机(1)分为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段(b1)和较后段(b2)，该方法包括：
1)从环冷机(1)的高温段(A)输出的一部分高温废气(G1)经由管道(L2)输送至烧结机的热风点火装置(4)被用于烧结机的热风点火；
2)从环冷机(1)的高温段(A)输出的另一部分高温废气(G1)经由管道(L1)输送至高温余热发电装置(3)中以便在该装置的直联炉罩式余热锅炉中回收热能产生蒸汽并将产生的蒸汽用来发电，同时将已经用于锅炉加热产生蒸汽的从余热锅炉排出的低温废气再经由管道(L3)接走返回至环冷机(1)的高温段(A)的鼓风机(105)，对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却；
3)从环冷机(1)的低温段(B)输出的一部分低温废气(G2)经由管道(L5)输送至低温余热ORC发电设备(6)中回收热能，通过热交换用于低温发电，以利用低温段的余热，而低温余热发电利用完后的废气经由管道(L6)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结或者经由管道(L8)被输送回到环冷机(1)的低温段(B)的鼓风机(105)对烧结矿进行冷却；和
4)从环冷机(1)的低温段(B)输出的另一部分低温废气(G2)经由管道(L4)被输送至烧结机台车(5)以便进一步用于热风烧结。
2.根据权利要求1所述的方法，其中高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法还包括：5)低温废气串级利用：从环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)输出的更低温废气(G3)经由管道(L9)通过环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)收集起来，并经由管道(L10)返回环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)鼓风机用于对环冷机(1)上的烧结矿进行冷却。
4.根据权利要求3中任何一项所述的方法，其中环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：位于较后段(b2)内的环冷机低温段无组织排放烟囱(103)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀(V1)，在该第一高温蝶阀(V1)下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管(106)，该第一回风管(106)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管(107)和第三回风管(108)，该第二回风管(107)的另一端与环冷机的较前段(b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀(V2)和第三高温蝶阀(V3)；第三回风管(108)的另一端与环冷机的较前段(b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀(V4)和第五高温蝶阀(V5)。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的方法，其中环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)；和/或
其中在环冷机低温段的烟囱(103)与第一回风管(106)(La)连接处以及环冷机较前段(b1)的鼓风机废气进风口处分别设有废气(或烟气)的温度、流量、压力的测量仪器；和/或
其中在整个废气收集循环利用的过程中，还要将环冷机低温段的烟囱(103)与第一回风管106连接处、环冷机较前段(b1)的鼓风机烟气进风口处烟气的温度、流量、压力进行实时检测，然后通过信号送至计算机显示记录，若环冷机两处的较前段鼓风机烟气进风口处烟气流量压力差异大于20％时，调节对应回风支管流量的第二高温蝶阀(V2)、第四高温蝶阀(V4)的开度，使每个回风支管流量基本平衡。
6.在包括烧结机和环冷机(1)的系统中环冷机废气综合利用装置或用于权利要求1-5中的方法中的装置，其中根据环冷机(1)的废气罩内废气温度将环冷机(1)分为高温段(A)和低温段(B)而该低温段(B)又分为较前段(b1)和较后段(b2)，该装置包括：环冷机(1)，环冷机风罩(2)，高温余热发电装置(3)，烧结机的热风点火装置(4)，烧结机台车(5)，低温余热ORC发电设备(6)，和环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)，以及分布在环冷机的高温段(A)和低温段(B)的多个鼓风机(105)。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，环冷机(1)的高温段(A)的风罩(2)经由管道(L2)连通至烧结机的热风点火装置(4)以及经由管道(L1)连通至高温余热发电装置(3)的直联炉罩式余热锅炉的进风口，而直联炉罩式余热锅炉的出风口经由管道(L3)连通至环冷机的高温段(A)的鼓风机(105)；和/或
环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L5)连通至低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备进风口，低温余热ORC发电设备(6)的热交换设备出风口经由管道(L6)连通至烧结机台车(5)的风罩或经由管道(L7)连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的鼓风机(105)进风口；和/或
环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的风罩(2)经由管道(L4)连通至烧结机台车(5)的风罩；和/或
环冷机(1)的低温段(B)的较后段(b2)的风罩(2)经由管道(L8)连通至环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)，后者经由管道(L9)，即第一回风管(106)，连通至环冷机(1)的低温段(B)的较前段(b1)的鼓风机(105)进风口。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其中高温段(A)的废气罩内废气温度的区间是从处于300℃-400℃之间的起始温度T1至处于250℃-300℃之间的末端温度T2，低温段(B)的废气罩内废气温度的区间是从T2至处于150℃-180℃之间的末端温度T3。
9.根据权利要求6-8中任何一项所述的装置，其中环冷机(1)的无组织排放废气收集装置(7)包括：位于较后段(b2)内的环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)，在烟囱(103)近出口端设置的第一高温蝶阀(V1)，在该第一高温蝶阀(V1)下方烟囱(103)侧壁开具的开孔(103a)，通过该孔(103a)安装的第一回风管(106)，该第一回风管(106)的另一端通过一个三通管分别连接至第二回风管(107)和第三回风管(108)，该第二回风管(107)的另一端与环冷机的较前段(b1)的鼓风机进风口连接，并设置有第二高温蝶阀(V2)和第三高温蝶阀(V3)；第三回风管(108)的另一端与环冷机的较前段(b1)的另一鼓风机进风口连接，并设置有第四高温蝶阀(V4)和第五高温蝶阀(V5)。
10.根据权利要求6-9中任何一项所述的装置，其中环冷机(1)具有或包括环冷机受料点(101)、环冷机卸料点除尘口(102)、环冷机低温段无组织排放的烟囱(103)、台车驱动装置(104)和多个鼓风机(105)；优选的是，在环冷机低温段的烟囱(103)与第一回风管(106)(La)连接处以及环冷机较前段(b1)的鼓风机废气进风口处分别设有废气(或烟气)的温度、流量、压力的测量仪器。
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