CN108278903A - 一种烧结余热梯级取热系统 - Google Patents

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赵砣
刘鹏飞
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Abstract

本发明公开了一种烧结余热梯级取热系统，包括：台车，用于输送烧结机排出的烧结矿，包括高温区、低温区、入料口和出料口，烧结矿从入料口进入，并从出料口排出；风箱，设置在台车的下方，下端设有引风机和鼓风机，且鼓风机靠近所述台车的出料口处；集气罩，设置在台车的上方，内部设有用于换热分区的隔板，上端设有用于输送空气的风管，且风管与引风机连接；本发明的系统将传统冷风机中均匀布置的鼓风机改为尾部集中供风，并且采用引风机将冷空气引回环冷机与烧结矿进行多次梯级换热，实现近似逆流冷却换热，进而将冷却空气加热到较高的温度，并引入余热锅炉加以利用，提高了余热品质，降低了能耗。

Description

一种烧结余热梯级取热系统
技术领域
本发明属于钢铁工业技术领域。更具体地，涉及一种烧结余热梯级取热系统。
背景技术
我国钢铁工业炼铁系统能源消耗量占钢铁工业能源消耗总量的比例高达69.41％。在烧结矿生产过程中所消耗的能源，约占整个钢铁企业能源消耗总量的10％，是钢铁企业里最大的耗能工序之一，而在生产过程中，由烧结机烟气和冷却设备热烟气带走的热量约占整个工艺的一半。其中，烧结机烟气带走的热量占比在13％～23％左右，冷却设备热烟气带走的热量占比高达19％～35％。这部分余热资源，如不加以回收利用，不仅会造成较大的能源浪费，也会对周围环境造成热污染，充分回收利用这部分烧结余热，是钢铁行业节能的重要途径。
烧结矿冷却设备是钢铁行业生产的必备设备之一，而环冷机因其成本低、占地面积小、整体利用率高、环保效果好等优点，被大多数钢铁厂作为烧结矿的冷却设备。烧结机出来的烧结矿经破碎后落入环冷机的台车内，匀速在轨道上运动，鼓风机自下部将冷空气送入到台车下的风箱，冷空气在穿过料层的过程中与其换热，带走一部分热量，从而冷却烧结矿。烧结矿冷却过程中产生的热空气仅有高温段被加以利用，其余的则排入大气中，造成资源的浪费。专利201410652758.3公开了一种利用低温段热空气的方法，通过将低温热空气引到余热锅炉出口循环风管上，提高了省煤器的热效率。专利201420372629.4公开了一种将环冷机全部加热后的空气分两股引入到余热锅炉中加以利用，并通过循环风机将利用后的热空气再次引回环冷机代替原有的鼓风机及冷却风的方法。在利用环冷机余热的众多专利中，大都通过将产生的热空气引入余热锅炉系统加以利用，并未见到采用烧结矿余热梯级取热方法，近似实现逆流换热形式的报道。
鉴于现有技术烧结矿生产过程中环冷机余热不能高效利用的问题，本发明提供一种烧结余热梯级取热系统；该系统主要是在利用余热的基础上，将冷却风梯级反复加热逐步提高冷却风的温度以实现高效率地利用烧结矿的余热。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种烧结余热梯级取热系统。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种烧结余热梯级取热系统，包括：
台车，用于输送烧结机排出的烧结矿，包括高温区、低温区、设置在所述高温区的入料口以及设置在所述低温区的出料口；所述烧结矿从所述入料口进入，并从所述出料口排出；
风箱，设置在所述台车的下方；下端设有引风机和鼓风机，且所述鼓风机靠近所述台车的出料口处；
集气罩，设置在所述台车的上方；内部设有用于换热分区的隔板；上端设有用于输送空气的风管和排放热空气的出气口，且所述出气口靠近所述台车的入料口处，所述风管与所述引风机连接；
所述鼓风机将外部的冷空气输送至所述风箱，所述风箱内的冷空气与所述低温区的烧结矿进行热交换；所述引风机将热交换后的空气通过所述风管输送至所述风箱，与所述高温区的烧结矿再次进行热交换，经过多次热交换后空气从所述出气口排出；
在热交换过程中，所述空气的流动方向与所述台车的运动方向相反，从而实现近似逆流冷却换热。
优选地，所述风箱下端设有多个引风机，所述集气罩的上端设有多个风管，且所述引风机与所述风管是一一对应的关系。
优选地，在所述台车的入料口处且位于所述风箱的下端设有另一个鼓风机，可将外部的冷空气输送至风箱内并与高温区的烧结矿进行热交换。
优选地，在所述台车的入料口处且位于所述集气罩的上端设有一个或多个所述出气口。
优选地，将从所述出气口排出的经过热交换后的空气输送至余热锅炉，所述余热锅炉排出的空气可以再次进入所述鼓风机循环使用。
本发明的有益效果如下：
本发明系统将传统环冷机中均匀布置的鼓风机改为由尾端集中供风，并且采用引风机将冷却空气引回环冷机与烧结矿进行多次梯级换热，从而将冷却空气加热到较高温度，并引入余热锅炉加以利用，提高余热品质。本发明的系统在不影响原生产工艺的情况下，实现了高效地利用烧结烟气余热，降低吨烧结矿能耗，节约资源，提高行业效益。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作优选地详细的说明。
图1是本发明烧结余热梯级取热系统示意图。
其中，1、第一风管，2、第二风管，3、第三风管，4、第四风管，5、第五风管，6、集气罩，7、隔板，8、第一鼓风机，9、第一引风机，10、第二引风机，11、第三引风机，12、第二鼓风机，13、台车，14、烧结矿,15、风箱。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做优选地的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种烧结余热梯级取热系统，包括：用于输送烧结机排出的烧结矿的台车13、设置在台车13的下方的风箱15以及设置在台车13上方的集气罩6；环冷机包括高温区、低温区、入料口和出料口，烧结矿14从入料口进入，并从出料口排出；风箱15的下端设有第一引风机9、第二引风机10、第三引风机11和第一鼓风机8和第二鼓风机、12，且第一鼓风机8位于出料口4处；集气罩6内部设有用于换热分区的隔板7，该隔板7设置在集气罩610内表面之间，用于防止换热空气沿水平方向窜流，影响换热效果；上端设有用于第一风管1、第二风管2、第三风管3、第四风管4、第五风管5，且第一风管1和第二风管、2位于入料口处，用于排放热交换后的空气，第三风管3、第四风管4、第五风管5、第一引风机9、第二引风机10和第三引风机11依次连接，使得冷却空气多次经过烧结矿层换热；出料口处的第一鼓风机8将外部的冷空气输送至风箱15先与环冷机内低温区的烧结矿14进行热交换，第一引风机9将热交换后的空气通过第五风管5再次引入至环冷机进行热交换，经过多次热交换后的空气与高温区的烧结矿14再次进行热交换，经过多次梯级换热之后的空气从第一风管1和第二风管2排出；在热交换过程中，空气的流动方向与台车13的运动方向相反，从而实现近似逆流冷却换热，使得换热效果更好。
在本发明的实施方式中，为了更有效地进行换热，在集气罩6的上端设有多个风管，且引风机与风管是一一对应的关系，从而风机、烧结矿层、风管形成串联关系。
在本发明的实施方式中，将从出气口排出的经过热交换后的空气输送至余热锅炉，余热锅炉排出的空气可以再次进入所述第一鼓风机8循环使用。
在本发明的实施方式中，根据实际工业的要求，由于烧结矿14需要快速冷却，故在本实施方式中，在入料口处增加第二鼓风机12，在换热过程中，若第一鼓风机8无法达到快速冷却的要求，可以开启第二鼓风机12对高温区6的烧结矿进行冷却；由于刚进入环冷机的烧结矿14温度较高，通过第二鼓风机12进入少量冷空气就可以被加热到较高温度，既能达到降低烧结矿14的温度，还不影响进入余热锅炉的热空气的温度。
本发明采用该系统对烧结矿进行近似逆流冷却换热，大幅提升热空气温度和余热锅炉中的热效率，余热品质得到了提升。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种烧结余热梯级取热系统，其特征在于，包括：
台车，用于输送烧结机排出的烧结矿，包括高温区、低温区、设置在所述高温区的入料口以及设置在所述低温区的出料口；所述烧结矿从所述入料口进入，并从所述出料口排出；
风箱，设置在所述台车的下方；下端设有引风机和鼓风机，且所述鼓风机靠近所述台车的出料口处；
集气罩，设置在所述台车的上方；内部设有用于换热分区的隔板；上端设有用于输送空气的风管和排放热空气的出气口，且所述出气口靠近所述台车的入料口处，所述风管与所述引风机连接；
所述鼓风机将外部的冷空气输送至所述风箱，所述冷空气首先与所述低温区烧结矿进行热交换；所述引风机将热交换后的空气通过所述风管输送至所述风箱，与所述台车内高温区烧结矿再次进行热交换，经过多次热交换后空气从所述出气口排出；
在热交换过程中，所述空气的流动方向与所述台车的运动方向相反，从而实现逆流冷却换热。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风箱下端设有多个引风机，所述集气罩的上端设有多个风管，且所述引风机与所述风管是一一对应的关系。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述台车的入料口处且位于所述风箱的下端设有另一个鼓风机，可将外部的冷空气输送至风箱内并与高温区的烧结矿进行热交换。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述台车的入料口处且位于所述集气罩的上端设有一个或多个所述风管。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，将从所述风管排出的经过热交换后的空气输送至余热锅炉，所述余热锅炉排出的空气可以再次进入所述鼓风机循环使用。
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