CN110081723A - 烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统及其方法。其中，一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，包括：立式多回程冷却塔，其用于从上部进料口接收烧结矿并对烧结矿进行冷却；所述立式多回程冷却塔内设置有塔排，所述塔排包括活动排和固定排，所述活动排和固定排呈阶梯状间隔排组,所述活动排与动力机构相连，所述动力机构用于带动所有活动排同时向前或向后运动；鼓风机，其用于向立式多回程冷却塔输送空气并经多回程冷却塔内的烧结矿加热为高温烟气；余热锅炉，其与立式多回程冷却塔相连通，利用高温烟气加热锅炉补水；蒸汽轮机，其利用余热锅炉产生的蒸汽做功发电。

Description

烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统及其方法

技术领域

本公开属于烧结矿余热回收及利用领域，尤其涉及一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统及其方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

钢铁工业的能耗一直很严重，其中烧结工序占总能耗的9％～12％，仅次于炼铁工序占第二位。早期国内大中型烧结机一般采用带烧生产烧结矿，带烧后的热烧结矿，一般采用带式冷却机(带冷)或环式冷却机(环冷)鼓风冷却工艺，由于漏风率高(30％～60％)，吨矿发电量为8～18kWh。部分中小型烧结机采用平烧生产烧结矿，平烧后的热烧结矿，一般采用机上抽风冷却工艺进行冷却，大部分没有配置余热回收系统。

传统的带冷/环冷/机上冷却具有天然的缺陷：

1)设备漏风率高，冷却废气温度低，余热利用效率低；

2)采用大风量冷却，冷却风利用率仅为30％～50％，电机功率白白浪费。

现有不少公司采用竖冷窑冷却烧结矿进行余热回收。竖冷窑技术比传统的带冷、环冷和机上冷却技术余热回收效率提高了50％，但发明人发现，依然有很多缺陷。首先，竖冷窑的密封性差，主要漏风点为上料及出料系统。其次，现有的布料设备不能使物料在窑横截面上均匀分布，不能保证冷风与物料均匀且充分地接触。这些缺陷导致现场环境差，出料温度高，回收废气温度低，设备维护费用高，影响余热回收效率，经济效益不佳。

发明内容

为了解决上述问题，本公开的第一个方面提供一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其采用立式多回程冷却塔有效解决进、出料的漏风问题，改善物料分布情况，使物料与冷风充分接触，提高余热回收效率，实现高效显热回收发电。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，包括：

立式多回程冷却塔，其用于从上部进料口接收烧结矿并对烧结矿进行冷却；

所述立式多回程冷却塔内设置有塔排，所述塔排包括活动排和固定排，所述活动排和固定排呈阶梯状间隔排组,所述活动排与动力机构相连，所述动力机构用于带动所有活动排同时向前或向后运动；

鼓风机，其用于向立式多回程冷却塔输送空气并经多回程冷却塔内的烧结矿加热为高温烟气；

余热锅炉，其与立式多回程冷却塔相连通，利用高温烟气加热锅炉补水；

蒸汽轮机，其利用余热锅炉产生的蒸汽做功发电。

为了解决上述问题，本公开的第二个方面提供一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，其采用立式多回程冷却塔有效解决进、出料的漏风问题，改善物料分布情况，使物料与冷风充分接触，提高余热回收效率，实现高效显热回收发电。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，包括：

烧结矿在立式多回程冷却塔内的多回程输送过程中由塔上部往塔下部输送，同时与立式多回程冷却塔底部由鼓风机鼓入的空气换热，最终烧结矿经塔底下料口输出，高温烟气经塔顶的高温烟道进入余热锅炉；

高温烟气在余热锅炉内加热锅炉内的除盐水产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机做功发电，高温烟气经换热变为低温烟气。

本公开的有益效果是：

本公开采用立式多回程冷却塔有效解决进、出料的漏风问题，改善物料分布情况，使物料与冷风充分接触，提高余热回收效率，实现高效显热回收发电。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是本公开实施例提供的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统结构示意图。

图2是本公开实施例提供的立式多回程冷却塔单程输送装置立面结构示意图。

图3是本公开实施例提供的活动排组与固定排组排布示意图。

其中，1、立式多回程冷却塔；2、余热锅炉；3、蒸汽轮机；4、除尘器；5、风机；6、鼓风机；7、进料口；8、旋转给料器；9、受料溜槽；10、链板输送机；11、动力机构；12、固定排组；13、活动排组；14、重力除尘器；15、烟囱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图1所示，本实施例的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，包括：

立式多回程冷却塔1，其用于从上部进料口接收烧结矿并对烧结矿进行冷却；

鼓风机6，其用于向立式多回程冷却塔输送空气并经多回程冷却塔内的烧结矿加热为高温烟气；

余热锅炉2，其与立式多回程冷却塔1相连通，利用高温烟气加热锅炉补水；

蒸汽轮机3，其利用余热锅炉产生的蒸汽做功发电。

在具体实施中，余热锅炉2与立式多回程冷却塔1之间还设置有重力除尘器14。

其中，所述立式多回程冷却塔内设置有塔排，所述塔排包括活动排和固定排，所述活动排和固定排呈阶梯状间隔排组。

如图3所示，所述活动排与固定排搭边连接，且所有活动排的长度与所有固定排搭的长度分别占塔排长度的一半。

其中，后一活动排组的前端搭在前一固定排组的1/2处，后一固定排组的前端搭在前一活动排组的后端上，本实施例中活动排组的数量为三组，固定排组的数量为两组，五组塔排呈阶梯状分布。最低处的活动排搭在搭边上，如图2所示。

所述的立式多回程冷却塔内设多回程输料装置，塔内烧结矿经多个单程输料装置由塔上部来回输送至塔底，输送中烧结矿与空气充分接触换热。

如图2所示，单程输料装置包括具有进料口7的受料溜槽9，均匀给料的旋转给料器8，连接受料溜槽9与塔内排组的链板输送机10，若干间隔分布的活动排组13和固定排组12，能带动活动排组相对于固定排组来回前后移动的动力机构11。

需要说明的是，本实施例的旋转给料器，包含一料仓，中心轴，旋转块，上封板以及下封板；所述旋转块上设有上下通透的定量孔格；所述上封板开有进料口并位于所述料仓的底部；下封板开有卸料口；所述旋转块设在上封板和下封板之间并由中心驱动轴带动旋转，且所述旋转块在旋转过程中，所述定量孔格间歇地连通所述进料口或卸料口。该旋转给料器不会出现给料口堵住及物料堆积的现象，能够精确地给料，且有效地防止水分进入物料仓内，有效防止物料受潮，结构简单，制作方便，成本低廉，故障率低。

可以理解的是，旋转给料器也可采用其他现有结构，本领域技术人员可根据实际情况来具体选择。

需要说明的是，受料溜槽和链板输送机均为现有结构，本领域技术人员可根据实际情况来具体选择。

可以理解的是，动力机构可采用电机来实现或其他现有的驱动机构来实现，本领域技术人员可根据实际情况来具体选择。

当烧结矿输送至第一活动排时动力机构带动活动排向后运动，后一排的固定排将活动排上的烧结矿推落至前一固定排上，此时动力装置带动活动排向前运动，活动排将前一固定排上的烧结矿推落至前一活动排上，如此反复运动使烧结矿充分与空气接触提高换热效率。

作为一种实施方式，烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，还包括除尘器4，其用于对从余热锅炉出来的烟气进行除尘，除尘后的部分烟气直接进入烟囱15排放，除尘后的另一部分烟气通过风机5进入立式多回程冷却塔内增加进风温度，提高出口烟温。

具体地，所述立式多回程冷却塔两侧设有多层料斗，最高层的料斗上方的受料溜槽与烧结机后的链斗输送机连接。

最高层的料斗下方设置有旋转给料器，旋转给料器通过链板输送机与塔排搭接。

其中，所述立式多回程冷却塔的下部设置有出料口，冷却后的烧结矿由下部出料口送出。

本实施例的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，包括：

烧结矿在立式多回程冷却塔内的多回程输送过程中由塔上部往塔下部输送，同时与立式多回程冷却塔底部由鼓风机鼓入的空气换热，最终烧结矿经塔底下料口输出，高温烟气经塔顶的高温烟道进入余热锅炉；

高温烟气在余热锅炉内加热锅炉内的除盐水产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机做功发电，高温烟气经换热变为低温烟气；

低温烟气经低温烟道进入除尘器除尘后一部分进入烟囱排放，另一部分通过引风机经立式多回程冷却塔的空气入口进入塔内重新与烧结矿换热，提高烟气出口温度，从而提高余热锅炉的效率。

所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，还包括：

烧结机生产的热烧结矿通过链斗输送机输送至立式多回程冷却塔上部料斗的受料溜槽和旋转给料器，后经链板输送机进入塔内的多回程输料装置。

所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，还包括：

在立式多回程冷却塔内，第一组活动排接受物料后由动力机构控制向后移动，由最初的前端搭在固定排的1/2处移动至前端搭在固定排后端处，同时搭边板将烧结矿推送至第一组固定排上；此时活动排向前移动，当回到最初的位置时链板输送机再次向第一组活动排落料，第一组活动排继续向前移动，直至将第一组固定排上的烧结矿推送至第二组活动排上；此时活动排向后移动，重复以上运动，直至第n组活动排将烧结矿送至搭边上进入下一回程的输送，其中，n为大于或等于2的正整数。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，包括：

立式多回程冷却塔，其用于从上部进料口接收烧结矿并对烧结矿进行冷却；

所述立式多回程冷却塔内设置有塔排，所述塔排包括活动排和固定排，所述活动排和固定排呈阶梯状间隔排组,所述活动排与动力机构相连，所述动力机构用于带动所有活动排同时向前或向后运动；

鼓风机，其用于向立式多回程冷却塔输送空气并经多回程冷却塔内的烧结矿加热为高温烟气；

余热锅炉，其与立式多回程冷却塔相连通，利用高温烟气加热锅炉补水；

蒸汽轮机，其利用余热锅炉产生的蒸汽做功发电。

2.如权利要求1所述的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，所述烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，还包括：

除尘器，其用于对从余热锅炉出来的烟气进行除尘，除尘后的部分烟气直接进入烟囱排放，除尘后的另一部分烟气通过风机进入立式多回程冷却塔内增加进风温度，提高出口烟温。

3.如权利要求1所述的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，所述活动排与固定排搭边连接，且所有活动排的长度与所有固定排搭的长度分别占塔排长度的一半。

4.如权利要求1所述的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，所述立式多回程冷却塔两侧设有多层料斗，最高层的料斗上方的受料溜槽与烧结机后的链斗输送机连接。

5.如权利要求4所述的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，最高层的料斗下方设置有旋转给料器，旋转给料器通过链板输送机与塔排搭接。

6.如权利要求1所述的一种烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统，其特征在于，所述立式多回程冷却塔的下部设置有出料口，冷却后的烧结矿由下部出料口送出。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，其特征在于，包括：

烧结矿在立式多回程冷却塔内的多回程输送过程中由塔上部往塔下部输送，同时与立式多回程冷却塔底部由鼓风机鼓入的空气换热，最终烧结矿经塔底下料口输出，高温烟气经塔顶的高温烟道进入余热锅炉；

高温烟气在余热锅炉内加热锅炉内的除盐水产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机做功发电，高温烟气经换热变为低温烟气。

8.如权利要求7所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，其特征在于，还包括：

低温烟气经低温烟道进入除尘器除尘后一部分进入烟囱排放，另一部分通过引风机经立式多回程冷却塔的空气入口进入塔内重新与烧结矿换热，提高烟气出口温度，从而提高余热锅炉的效率。

9.如权利要求7所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，其特征在于，还包括：

烧结机生产的热烧结矿通过链斗输送机输送至立式多回程冷却塔上部料斗的受料溜槽和旋转给料器，后经链板输送机进入塔内的多回程输料装置。

10.如权利要求7所述的烧结矿立式多回程冷却塔显热回收发电系统的工作方法，其特征在于，还包括：

在立式多回程冷却塔内，第一组活动排接受物料后由动力机构控制向后移动，由最初的前端搭在固定排的1/2处移动至前端搭在固定排后端处，同时搭边板将烧结矿推送至第一组固定排上；此时活动排向前移动，当回到最初的位置时链板输送机再次向第一组活动排落料，第一组活动排继续向前移动，直至将第一组固定排上的烧结矿推送至第二组活动排上；此时活动排向后移动，重复以上运动，直至第n组活动排将烧结矿送至搭边上进入下一回程的输送，其中，n为大于或等于2的正整数。