CN109373771B - 节能减排型烧结冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢铁冶金工业技术领域，尤其是涉及一种节能减排型烧结冷却系统，包括烧结机，与此烧结机相连接的鼓风环式冷却机，其特征在于在烧结机上方设有热风罩，热风罩前段与冷却废气循环风机通过冷却废气支管相连接，热风罩后段与烧结烟气循环利用装置通过循环烟气支管相连接，在鼓风环式冷却机上部设有上罩Ⅰ段、上罩Ⅱ段、上罩Ⅲ段和上罩Ⅳ段，与鼓风环式冷却机前段的风箱连接有冷却风机Ⅰ，与中段的风箱连接有冷却风机Ⅱ，与后段的风箱连接有冷却风机Ⅲ。本发明用于消除热烧结矿冷却环节的无组织排放源，对烧结矿冷却废气的余热进行充分利用，减少系统热损失，降低能耗，利用冷却废气为循环烟气补充氧气，改善烧结烟气循环利用的效果。

Description

节能减排型烧结冷却系统

技术领域

本发明属于钢铁冶金工业技术领域，尤其是涉及一种节能减排型烧结冷却系统。

背景技术

烧结一直是钢铁企业中污染最严重的工序之一，近些年，末端治理技术的高速发展，使烧结厂排放的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物在一定程度上得到了治理，但烧结厂的冷却环节仍然存在含尘热废气无组织排放的问题。

目前，一些烧结厂采用了新型的鼓风环式冷却机，大幅降低了冷却系统的漏风率，基本避免了漏风携带粉尘造成的污染，使岗位环境明显得到了改善。采用新型的鼓风环式冷却机，使环冷机上罩全密封成为可能，但是，除了环冷机前部取热段的冷却热废气循环利用之外，其余的热废气仍然在通过各种方式扩散到周围环境当中，属于无组织排放，这部分废气余热没有被利用，其中的颗粒物也没有得到治理。如果按照传统做法，需要将含尘废气收集起来，通过高效的除尘器净化后达标排放，这样会造成一次性投入和运行费用的增加。

另外，烧结烟气循环技术的应用实践证明，循环烟气中氧含量过低时，对烧结生产过程的影响是不能忽略的，为保证进入烧结料面的气体含氧量，通常需要兑入一定量正常含氧量的气体，从而提高循环烟气的含氧量，避免对烧结生产过程带来影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能减排型烧结冷却系统，用于消除热烧结矿冷却环节的无组织排放源，对烧结矿冷却废气的余热进行充分利用，减少系统热损失，降低能耗；同时，利用冷却废气为循环烟气补充氧气，改善烧结烟气循环利用的效果。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的节能减排型烧结冷却系统，包括烧结机，与此烧结机相连接的鼓风环式冷却机，其特征在于在所述烧结机上方设有热风罩，所述的热风罩由隔板分隔成热风罩前段和热风罩后段，所述的热风罩前段与冷却废气循环风机通过冷却废气支管相连接，所述的热风罩后段与烧结烟气循环利用装置通过循环烟气支管相连接，

在所述的鼓风环式冷却机上部设有上罩Ⅰ段、上罩Ⅱ段、上罩Ⅲ段和上罩Ⅳ段，与所述鼓风环式冷却机前段的风箱连接有冷却风机Ⅰ，与所述鼓风环式冷却机中段的风箱连接有冷却风机Ⅱ，与所述鼓风环式冷却机后段的风箱连接有冷却风机Ⅲ，

所述的上罩Ⅰ段通过换热器Ⅰ与所述的冷却风机Ⅰ相连接，所述的上罩Ⅱ段通过换热器Ⅱ与所述的冷却风机Ⅰ相连接，所述的上罩Ⅲ段通过除尘器Ⅰ和冷却废气循环风机与所述的热风罩相连接，所述的上罩Ⅳ段通过除尘器Ⅱ与所述的冷却风机Ⅱ相连接。

所述的冷却废气支管的一部分直接连接在所述热风罩前段上、另一部分连接在通向所述热风罩后段的循环烟气支管上，连接在所述循环烟气支管上的冷却废气支管上设有调节阀Ⅱ。

所述的上罩Ⅰ段、上罩Ⅱ段、上罩Ⅲ段和上罩Ⅳ段均为鼓风环式冷却机的全封闭结构上罩。

本发明的优点：

（1）本发明的节能减排型烧结冷却系统，将鼓风环式冷却机废气分别通过循环利用、引入烧结过程、作为冷却风三种方式加以利用，可消除热烧结矿冷却环节的无组织排放源，实现冷却废气零排放，节省了该部分废气末端治理的投资和运行费用；

（2）本发明的节能减排型烧结冷却系统，将原来散失到周围环境中的烧结矿冷却废气余热直接利用，可提高热烧结矿的显热回收利用率，降低能耗；

（3）本发明的节能减排型烧结冷却系统，将一部分冷却热废气兑入循环烟气，可在不降低温度的前期下，提高混合气体的含氧量，避免循环烟气含氧量过低对烧结生产过程的影响，改善烧结烟气循环利用效果；

（4）本发明的节能减排型烧结冷却系统，可为实现烧结厂超低排放创造有利条件，在新建的和原有的烧结机上都能应用，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明另一种烧结烟气循环利用方式的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1、2所示，本发明的节能减排型烧结冷却系统，包括烧结机1，与此烧结机1相连接的鼓风环式冷却机2，其特征在于在所述烧结机1上方设有热风罩8，所述的热风罩8由隔板分隔成热风罩前段和热风罩后段，所述的热风罩前段与冷却废气循环风机7通过冷却废气支管27相连接，所述的热风罩后段与烧结烟气循环利用装置通过循环烟气支管28相连接，

在所述的鼓风环式冷却机2上部设有上罩Ⅰ段23、上罩Ⅱ段24、上罩Ⅲ段25和上罩Ⅳ段26，与所述鼓风环式冷却机2前段的风箱连接有冷却风机Ⅰ5，与所述鼓风环式冷却机2中段的风箱连接有冷却风机Ⅱ10，与所述鼓风环式冷却机2后段的风箱连接有冷却风机Ⅲ11，

所述的上罩Ⅰ段23通过换热器Ⅰ3与所述的冷却风机Ⅰ5相连接，所述的上罩Ⅱ段24通过换热器Ⅱ4与所述的冷却风机Ⅰ5相连接，所述的上罩Ⅲ段25通过除尘器Ⅰ6和冷却废气循环风机7与所述的热风罩8相连接，所述的上罩Ⅳ段26通过除尘器Ⅱ9与所述的冷却风机Ⅱ10相连接。

所述的冷却废气支管27的一部分直接连接在所述热风罩前段上、另一部分连接在通向所述热风罩后段的循环烟气支管28上，连接在所述循环烟气支管28上的冷却废气支管27上设有调节阀Ⅱ19。

所述的上罩Ⅰ段23、上罩Ⅱ段24、上罩Ⅲ段25和上罩Ⅳ段26均为鼓风环式冷却机的全封闭结构上罩。

烧结烟气循环利用装置的第一种形式：包括与所述烧结机1相连接的机头风箱和机尾风箱，与所述机头风箱通过风箱支管相连接的降尘装置Ⅱ13，与所述机尾风箱通过风箱支管相连接的降尘装置Ⅰ12，设置在所述风箱支管上的翻板阀16，设置在所述降尘装置Ⅰ12和降尘装置Ⅱ13之间连接管上的节流阀17和调节阀Ⅰ18，与所述降尘装置Ⅱ13相连接的多管除尘器14，与所述多管除尘器14连接的烧结烟气循环风机15，与所述中部风箱支管相连接的烟气总管，与此烟气总管相连接的烟气外排系统。烧结烟气循环风机15与热风罩8后段通过循环烟气支管28相连接。烟气外排系统包括与所述烟气总管相连接的主电除尘器20，与此主电除尘器20相连接的主排风机21，与此主排风机21相连接的烟气净化装置22。

所述烧结烟气循环利用装置的第二种形式：包括与所述烧结机1相连接的风箱，与所述风箱的风箱支管相连接的烟气总管，与此烟气总管相连接的主电除尘器20，与所述主电除尘器20连接的主排风机21，与所述主排风机21连接的三通管道，与此三通管道相连接的烟气净化装置22，与此三通管道相连接的烧结烟气循环风机15，烧结烟气循环风机15与所述的热风罩8后段通过循环烟气支管28相连接。

节能减排型烧结冷却过程，包括如下步骤：

（1）将鼓风环式冷却机2的冷却废气分段利用，上罩Ⅰ段23和上罩Ⅱ段24的热废气分别经过换热器后返回鼓风环式冷却机2前段风箱作为冷却风；

（2）上罩Ⅲ段25的热废气返回烧结料面供烧结过程使用，其中一部分上罩Ⅲ段25热废气按比例兑入循环利用的烧结烟气；

（3）上罩Ⅳ段26的热废气返回鼓风环式冷却机2中段风箱作为冷却风；

（4）烧结烟气循环利用包括两种具体形式：一种是直接从烧结机风箱取循环利用的烟气，烧结机1机头风箱、机尾风箱的烟气经降尘装置汇集后，经由多管除尘器14、烧结烟气循环风机15送往烧结机1上的热风罩8后段，其余风箱的烟气进入烟气外排系统，经由主电除尘器20、主排风机21去往烟气净化装置22，净化后的烟气排入大气；另一种是全部风箱的烟气经汇集后经由主电除尘器20、主排风机21排出，从主排风机21排出的烟气中取一部分烟气循环利用，循环烟气经烧结烟气循环风机15进入烧结机1上的热风罩8后段，从主排风机21排出的其余烟气经烟气净化装置22净化后排入大气。

本发明取消了传统环冷机的防雨罩结构，采用全封闭结构的冷却机上罩，将上罩分成四段，在相邻的两段上罩之间设隔墙，各段上罩内的热废气均汇集至与上罩连接热风管道内，根据各段废气的温度、含尘量等特点，分别通过相应的方式处理后加以利用，既充分利用了冷却废气的余热，又切断了使冷却废气散入周围环境的渠道。

本发明的节能减排型烧结冷却系统，改变传统环冷机多段冷却、鼓风风箱与上罩分段对应的方式，将鼓风环式冷却机2的风箱分为前、中、后三段，对应设置冷却风机Ⅰ5、冷却风机Ⅱ10、冷却风机Ⅲ11，风箱分段与上罩分段不对应，取自鼓风环式冷却机2上罩Ⅰ段23、上罩Ⅱ段24的热废气分别经过换热器Ⅰ3、换热器Ⅱ4后汇集，通过冷却风机Ⅰ5送往鼓风环式冷却机2前段风箱作为冷却风；上罩Ⅰ段23、上罩Ⅱ段24的热废气温度较高，通过换热后废气的循环利用又进一步提高了废气温度，可利用其余热产生蒸汽，蒸汽利用的途径有发电、拖动设备、采暖等。

本发明的节能减排型烧结冷却系统，鼓风环式冷却机2后段的冷却风是来自冷却风机Ⅲ11的环境空气，上罩Ⅳ段26的热废气被引入除尘器Ⅱ9，经过除尘后的热废气由冷却风机Ⅱ10送往鼓风环式冷却机2中段风箱作为冷却风，上罩Ⅲ段25的热废气被引入除尘器Ⅰ6，经过除尘后的热废气由冷却废气循环风机7送往烧结热风罩8，通过这种方式提高去往烧结机1的废气温度，强化热风烧结效果。

本发明在烧结机1上方设置热风罩8，热风罩8分前后两段，两段且之间设隔板，热风罩8前段与冷却废气循环风机7连接，一部分热废气直接进入热风罩8前段，剩余的部分按一定比例兑入循环利用的烧结烟气；在冷却废气支管27上设调节阀Ⅱ19，用于调节冷却废气兑入的比例，冷却废气与循环烟气混匀后进入热风罩8后段；通过这种方式，既能充分利用废气余热进行热风烧结，又能提高循环烟气的含氧量，改善烧结烟气循环利用的效果。

实施例1

如图1所示，本发明将鼓风环式冷却机2的上罩分成四段，在相邻的两段上罩之间设隔墙，各段上罩内的热废气均汇集至与上罩连接热风管道内，根据各段废气的温度、含尘量等特点，分别通过相应的方式处理后加以利用。

将鼓风环式冷却机2的风箱分为前、中、后三段，对应设置冷却风机Ⅰ5、冷却风机Ⅱ10、冷却风机Ⅲ11，风箱分段与上罩分段不对应，取自鼓风环式冷却机2上罩Ⅰ段23、上罩Ⅱ段24的热废气分别经过换热器Ⅰ3、换热器Ⅱ4后汇集，通过冷却风机Ⅰ5送往鼓风环式冷却机2前段风箱作为冷却风。

鼓风环式冷却机2后段的冷却风是来自冷却风机Ⅲ11的环境空气，上罩Ⅳ段26的热废气被引入除尘器Ⅱ9，经过除尘后的热废气由冷却风机Ⅱ10送往鼓风环式冷却机2中段风箱作为冷却风。鼓风环式冷却机2上罩Ⅲ段25的热废气被引入除尘器Ⅰ6，经过除尘后的热废气由冷却废气循环风机7送往烧结热风罩8。

在烧结机1上方设置热风罩8，热风罩8用于收集循环利用的冷却废气和烧结烟气。热风罩8分前后两段，两段之间设隔板，热风罩8前段与冷却废气循环风机7通过冷却废气支管相连接，热风罩8后段与烧结烟气循环风机15通过循环烟气支管28相连接。

冷却废气循环风机7与所述热风罩8之间一部分冷却废气支管直接连接在热风罩8前段上；另一部分冷却废气支管27连接在循环烟气支管28上，通向热风罩8后段，这部分冷却废气支管27上设有调节阀Ⅱ19，用于调节冷却废气兑入的比例，冷却废气与循环烟气混匀后进入热风罩8后段。

烧结烟气循环利用包括两种具体形式，本实施方式是直接从烧结机1机头风箱、机尾风箱取循环利用的烟气，机尾风箱的烟气进入降尘装置Ⅰ12，机头风箱的烟气进入降尘装置Ⅱ13，机头风箱、机尾风箱的支管既连接降尘装置又连接烟气总管，风箱支管上设置翻板阀16，通过翻板阀16的开闭控制烟气的走向，在降尘装置Ⅰ12与降尘装置Ⅱ13中间的连接管道上设置节流阀17和调节阀Ⅰ18，用于调节头尾烟气的比例。循环烟气在降尘装置Ⅱ13中汇集后，经由多管除尘器14、烧结烟气循环风机15送往烧结烟气罩8后段。其余风箱的烟气经由主电除尘器20、主排风机21去往烟气净化装置22，净化后的烟气排入大气。

实施例2

如图2所示，除了烧结烟气循环利用的实施方式不同，其他同实施例1。

烧结烟气循环利用的另一种实施方式方式为，所有风箱的烟气均汇集至烟气总管，所有烟气经主电除尘器20、主排风机21外排，循环烟气取自主排风机21与烟气净化装置22之间的三通管道，主排风机21排出的烟气中，一部分经烧结烟气循环风机15送往烧结烟气罩8后段，其余部分去往烟气净化装置22，净化后的烟气排入大气。

本发明的节能减排型烧结冷却系统，将鼓风环式冷却机废气分别通过循环利用、引入烧结过程、作为冷却风三种方式加以利用，可消除热烧结矿冷却环节的无组织排放源，实现冷却废气零排放，节省了该部分废气末端治理的投资和运行费用； 本发明将原来散失到周围环境中的烧结矿冷却废气余热直接利用，可提高热烧结矿的显热回收利用率，降低能耗；本发明将一部分冷却热废气兑入循环烟气，可在不降低温度的前期下，提高混合气体的含氧量，避免循环烟气含氧量过低对烧结生产过程的影响，改善烧结烟气循环利用效果；本发明可为实现烧结厂超低排放创造有利条件，在新建的和原有的烧结机上都能应用，值得推广应用。

Claims (1)

1.一种节能减排型烧结冷却系统，包括烧结机，与此烧结机相连接的鼓风环式冷却机，在鼓风环式冷却机上部设有上罩Ⅰ段、上罩Ⅱ段、上罩Ⅲ段和上罩Ⅳ段，所述的上罩Ⅰ段、上罩Ⅱ段、上罩Ⅲ段和上罩Ⅳ段均为鼓风环式冷却机的全封闭结构上罩；其特征在于：在所述烧结机上方设有热风罩，所述的热风罩由隔板分隔成热风罩前段和热风罩后段，所述的热风罩前段与冷却废气循环风机通过冷却废气支管相连接，所述的热风罩后段与烧结烟气循环利用装置通过循环烟气支管相连接，

与所述鼓风环式冷却机前段的风箱连接有冷却风机Ⅰ，与所述鼓风环式冷却机中段的风箱连接有冷却风机Ⅱ，与所述鼓风环式冷却机后段的风箱连接有冷却风机Ⅲ，

所述的上罩Ⅰ段通过换热器Ⅰ与所述的冷却风机Ⅰ相连接，所述的上罩Ⅱ段通过换热器Ⅱ与所述的冷却风机Ⅰ相连接，所述的上罩Ⅲ段通过除尘器Ⅰ和冷却废气循环风机与所述的热风罩相连接，所述的上罩Ⅳ段通过除尘器Ⅱ与所述的冷却风机Ⅱ相连接；

所述的冷却废气支管的一部分直接连接在所述热风罩前段上、另一部分连接在通向所述热风罩后段的循环烟气支管上，连接在所述循环烟气支管上的冷却废气支管上设有调节阀Ⅱ。