CN114608335B - 强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，换热仓(1)包括：烧结矿进料口(11)；第一子换热仓(2)；第二子换热仓(3)；以及分隔墙(15)，第二子换热仓(3)的竖直下侧设置有第二子换热仓布风装置(32)，余热回收装置还包括仓外换热器(4)，仓外换热器(4)与第二子换热仓(3)流体连通，分隔墙(15)上设置有连通孔，用于向第一子换热仓(2)内供应气流，或者向第二子换热仓(3)内排出气流。本发明的强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，解决低温段传热系数较低的问题，具有较高的余热回收效率，同时解决大颗粒烧结矿卡塞问题和换热空气流动阻力大的问题。

Description

强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法

技术领域

本发明涉及冶金或热能领域，尤其是涉及冶金过程中余热资源的高效回收与利用，具体地，涉及一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法。

背景技术

我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产工艺为主，转炉钢比例达到90％以上。我国高炉炉料结构中烧结矿比例达到70％～75％，2020年我国烧结矿产量超过12亿吨。烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15％，仅次于炼铁工序而居第2位。烧结过程是指在高炉炼铁生产前，将各种粉状含铁原料，配入一定比例的燃料和溶剂进行混合，在烧结机台车上燃烧，发生一系列物理化学变化而烧结成块的过程。烧结工序余热资源主要有烧结矿成品显热和烧结机烟气显热，烧结矿在冷却前所携带的显热约为全部热支出的44.5％。据统计我国烧结余热资源量高达每年4000万吨标准煤，这部分热量如果可以充分利用可以减少CO₂排放约1亿吨，高效回收和利用烧结流程中的余热资源是应对“30/60双碳”目标的关键路线之一。

目前，我国乃至世界上，对烧结矿的冷却一般采用传统的环冷机或者竖罐炉。环冷机的余热回收工艺普遍存在漏风率高、低温段余热回收困难等显著缺陷，使得整体的余热回收效率较低。竖罐炉解决了环冷机存在的问题，具有漏风率较低、热空气温度高、粉尘排放量少等优点，然而，由于空气在竖罐炉内的换热过程中，要穿过厚密的物料层，因此空气的流动阻力很大，进而带来了系统自用电耗极高、对外供电能力较低的问题。

针对环冷机和竖罐炉存在的问题，近年来通过开发和改进设计了采用竖式固体换热余热回收的技术，直接通过烧结矿与布置在换热器中的受热面管道进行换热，提升了烧结矿的余热回收效率，降低了余热回收过程的自身电耗。但是，烧结矿与受热面管道直接换热的传热系数受烧结矿的温度影响很大，随着烧结矿温度的降低，传热系数也随之大幅度降低。

为了进一步提高余热回收效率，强化低温烧结矿的传热系数，提出了本方案的设计方法。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法。

本发明的目的还在于提供一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，解决低温段传热系数较低的问题。

本发明的目的还在于提供一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，具有提高的余热回收效率。

本发明的目的还在于提供一种强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，解决大颗粒烧结矿在受热面管道中的卡塞问题。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

一种强化换热的烧结矿余热回收装置，所述余热回收装置包括换热仓，所述换热仓包括分隔开的至少两个子换热仓，所述至少两个子换热仓分别用于容置不同粒径范围的烧结矿，并且所述至少两个子换热仓中的一个子换热仓采用固固换热，另一个子换热仓采用循环气换热，

其中，所述余热回收装置被配置为能够将所述循环气的一部分通入所述一个子换热仓中以强化换热，并引导所述一部分的循环气进入所述另一个子换热仓。

根据本发明的一个优选实施例，所述换热仓包括：

烧结矿进料口；

第一子换热仓，与烧结矿进料口相连通；

第二子换热仓，设置在第一子换热仓的旁侧，与烧结矿进料口相连通；以及

分隔墙，将第一子换热仓和第二子换热仓分隔开，

其中，所述第一子换热仓包括至少一个热交换设备，所述第二子换热仓的竖直下侧设置有第二子换热仓布风装置，第二子换热仓布风装置被配置为向第二子换热仓内供应沿竖直方向竖直向上流动的气流；

其中，所述余热回收装置还包括仓外换热器，设置在换热仓的外侧，所述仓外换热器与第二子换热仓流体连通，用于回收从第二子换热仓排出的气流的热量；并且

其中，所述分隔墙上设置有连通孔，用于向第一子换热仓内供应气流，或者向第二子换热仓内排出气流。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收装置还包括空气循环风机，空气循环风机设置在仓外换热器与第二子换热仓布风装置之间的连接通路上；并且

在仓外换热器与第二子换热仓布风装置之间的连接通路上设置有旁通管道，在第一子换热仓壳体上设置有第一子换热仓进气孔，并且在分隔墙上设置有分隔墙导气孔，使得来自空气循环风机的循环风的一部分经由旁通管道和第一子换热仓进气孔进入第一子换热仓，然后经由分隔墙导气孔回到第二子换热仓。

根据本发明的一个优选实施例，所述第一子换热仓进气孔为多排间隔开的进气孔组；和/或

所述分隔墙导气孔为多排间隔开的导气孔组。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收装置还包括空气循环风机，空气循环风机设置在仓外换热器与第二子换热仓布风装置之间的连接通路上；并且

在仓外换热器与第二子换热仓布风装置之间的连接通路上设置有旁通管道，在第一子换热仓中设置有第一子换热仓布风装置，所述旁通管道与第一子换热仓布风装置连通，并且在分隔墙上设置有分隔墙导气孔，使得来自空气循环风机的循环风的一部分经由旁通管道和第一子换热仓布风装置进入第一子换热仓，然后经由分隔墙导气孔回到第二子换热仓。

根据本发明的一个优选实施例，所述换热仓还包括烧结矿筛网，设置在烧结矿进料口的下方；

所述烧结矿筛网被配置为将来自烧结矿进料口的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓。

根据本发明的一个优选实施例，所述换热仓还包括第三子换热仓，所述第三子换热仓设置在第一子换热仓和第二子换热仓之间，与烧结矿进料口相连通；

所述烧结矿筛网设置在第一子换热仓的上方，附加筛网设置在第三子换热仓的上方；并且所述附加筛网的孔径大于烧结矿筛网的孔径；

其中，所述第三子换热仓内设置有附加换热装置。

根据本发明的一个优选实施例，所述附加换热装置的换热管之间的水平间距大于第一子换热仓的所述至少一个热交换设备的换热管之间的水平间距。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收装置被配置为使得所述一部分的循环气顺次穿过第一子换热仓和第三子换热仓后进入第二子换热仓。

根据本发明的另一个方面，提供了一种强化换热的烧结矿余热回收方法，所述余热回收方法采用根据前述实施例中任一项所述的强化换热的烧结矿余热回收装置。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收方法包括：

通过烧结矿进料口向换热仓内供应烧结矿；

将来自烧结矿进料口的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓；

利用第一子换热仓内的热交换设备回收第一子换热仓内的烧结矿的热量；

向第二子换热仓内通入气流，利用气流吸收第二子换热仓内的烧结矿的热量；

排出第二子换热仓内的气流至仓外换热器，利用仓外换热器回收从第二子换热仓排出的气流的热量；以及

将来自仓外换热器的气流的一部分供应给第一子换热仓；另一部分送回到第二子换热仓布风装置。

根据本发明的一个优选实施例，所述一部分的气流的量小于所述另一部分的气流的量。

根据本发明的强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，换热仓被分成两个以上的子换热仓，并利用烧结矿筛网将大、小颗粒的烧结矿进行分离，利用直接换热回收小颗粒烧结矿的余热，利用循环空气流动回收大颗粒烧结矿的余热，同时将循环空气中的一部分引入小颗粒烧结矿换热仓的低温区，利用少量空气强化低温区烧结矿的传热系数，对烧结矿余热回收的流程进行了优化，提高了余热回收效率。

附图说明

图1示例性地示出了烧结矿粒度与传热系数的关系；

图2示例性地示出了烧结矿粒径与料层阻力和风机功率的关系；

图3示例性地示出了烧结矿温度与传热系数的关系；

图4示例性地示出了气流速度与传热系数的关系；

图5为根据本发明的一个实施例的多仓换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；

图6为根据本发明的另一个实施例的多仓换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；

图7为根据本发明的一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；

图8为根据本发明的另一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；

图9为根据本发明的又一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；

图10为根据本发明的再一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图；以及

图11为根据本发明的还一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

如背景技术部分所述，烧结矿料粒径分布广，高温物料的粒径在3mm～200mm范围内，不同粒径的烧结矿料的换热属性存在差别。在竖式固体换热技术中，烧结矿的粒度越大，它的传热系数越小，烧结矿粒度与传热系数的典型关系如图1所示，这意味着，较低粒度的烧结矿具有更高的换热效率和余热回收效率。

在竖罐炉中，烧结矿从炉顶部投入炉中，在竖罐炉的下侧提供向上流动的流动空气，利用流动空气吸收烧结矿中的热量，如背景技术部分所述，此时需要考虑空气的流动阻力(即料层阻力)问题，因为料层阻力与风机电耗直接相关，期望降低料层阻力以降低风机电耗。图2示例性地示出了烧结矿粒径与料层阻力的关系、烧结矿粒径与风机功率的关系，随着粒径的减小，料层阻力和风机功率都上升，这也是容易理解的，因为粒径越小意味着烧结矿之间的缝隙会小，因此流动空气所受到的阻力增大。

由上面的关系可知，在固固换热的竖式固体换热炉中，对小颗粒的烧结矿的换热应用更有效率，而在循环空气换热的竖罐炉中，更适于应用在粒径大的烧结矿的换热中。基于此，本发明提供了一种多仓换热的烧结矿余热回收装置，所述余热回收装置包括换热仓，所述换热仓包括分隔开的至少两个子换热仓，所述至少两个子换热仓分别用于容置不同粒径范围的烧结矿，并且所述至少两个子换热仓中的一个子换热仓的换热方式不同于另一个子换热仓的换热方式。

图5示出了根据本发明的一个实施例的多仓换热的烧结矿余热回收装置，如图5所示，余热回收装置包括换热仓1和仓外换热器4。换热仓1呈罐状，上方设置有烧结矿进料口11，下方设置有烧结矿排料口。换热仓1被分隔墙15分为两个子换热仓，第一子换热仓2和第二子换热仓3，第一子换热仓2与烧结矿进料口11相连通，第二子换热仓3，设置在第一子换热仓2的旁侧，与烧结矿进料口11相连通。换热仓1内设置烧结矿筛网12，设置在烧结矿进料口11的下方，所述烧结矿筛网12被配置为将来自烧结矿进料口11的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓2，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓3。具体地，烧结矿筛网12倾斜地设置在第一子换热仓2的上方，从烧结矿进料口11投入的烧结矿经过烧结矿筛网12筛选，粒径小的进入第一子换热仓2，粒径大的进入第二子换热仓3。第一子换热仓2和第二子换热仓3可以是由独立的仓体一分为二，形成第一子换热仓壳体13和第二子换热仓壳体14，分隔墙15介于第一子换热仓2和第二子换热仓3之间竖直向上地延伸。

第一子换热仓2和第二子换热仓3为不同的换热方式，第一子换热仓2采用固固换热，第二子换热仓3采用循环空气换热。具体地，第一子换热仓2包括过热器21、第一蒸发器22和第一省煤器23，过热器21、第一蒸发器22和第一省煤器23从上至下顺次地布置，第二子换热仓3内没有设置热交换设备，第二子换热仓3的竖直下侧设置有第二子换热仓布风装置32，第二子换热仓布风装置32被配置为向第二子换热仓3内供应沿竖直方向竖直向上流动的气流；所述第二子换热仓3上设置有升温空气排出口31，通过布风装置产生换热气流对大颗粒烧结矿的热量进行回收，吸收热量的换热气流通过升温空气排出口31。

仓外换热器4设置在换热仓1的外侧，由桶状的仓外换热器壳体41形成，所述仓外换热器4与第二子换热仓3通过升温空气排出口31流体连通，用于回收从第二子换热仓3排出的气流的热量。所述仓外换热器4包括至少一个热交换设备，例如，第二蒸发器42和第二省煤器43，升温空气排出口31与仓外换热器4的入口流体连通，仓外换热器4的出口与第二子换热仓布风装置32流体连通。

余热回收装置还包括除尘器44、空气循环风机45和第一空气调节阀46，所述除尘器44、空气循环风机45顺序地设置在仓外换热器4与第二子换热仓布风装置32之间的连接通路上。

所述第一子换热仓2包括第一子换热仓卸料器25，设置在第一子换热仓2的竖直下侧；并且所述第二子换热仓3包括第二子换热仓卸料器33，设置在第二子换热仓3的竖直下侧。

由此可见，第一子换热仓2作为小颗粒烧结矿换热仓采用直接与受热面管道接触的换热方式，第二子换热仓3作为大颗粒烧结矿换热仓采用空气间接换热，同时增加了采用空气循环换热的仓外换热器。热空气在仓外换热器中与受热面管道换热冷却后，经过除尘器除去其中的烟尘，再经过空气循环风机送入换热仓。本发明的技术优势：区分大、小颗粒的烧结矿，针对其特性采用两种不同的余热回收方式，提高余热回收效率，防止物料卡塞。在小颗粒烧结矿换热仓侧降低物料粒度，提高传热系数；在大颗粒烧结矿换热仓侧，由于大颗粒烧结矿的堆积空隙率大，减小了空气流通阻力，降低了空气循环风机的电耗。

有利地，优选的第一子换热仓2和第二子换热仓3的横截面积比例为65:35。

图6示出了根据本发明的另一个实施例的多仓换热的烧结矿余热回收装置，如图6所示，所述换热仓1还包括第三子换热仓53和附加筛网51，所述第三子换热仓53设置在第一子换热仓2和第二子换热仓3之间，与烧结矿进料口11相连通；烧结矿筛网12设置在第一子换热仓2的上方，附加筛网51设置在第三子换热仓53的上方；并且所述附加筛网51的孔径大于烧结矿筛网12的孔径；其中，所述第三子换热仓53内设置有附加换热装置54。附加换热装置54的换热管之间的水平间距大于第一子换热仓2的所述至少一个热交换设备的换热管之间的水平间距。

附加筛网51相对于水平面的倾斜角度小于烧结矿筛网12相对于水平面的倾斜角度。第一子换热仓2与第三子换热仓53之间通过分隔墙15分隔，第三子换热仓53与第二子换热仓3之间通过附加分隔墙52分隔，在第三子换热仓53的竖直下侧设置有第三子换热仓卸料器55。

根据本发明的另一个方面，提供了一种多仓换热的烧结矿余热回收方法，所述余热回收方法采用根据前述实施例中任一项所述的多仓换热的烧结矿余热回收装置。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收方法包括：

通过烧结矿进料口11向换热仓1内供应烧结矿；

利用烧结矿筛网12将来自烧结矿进料口11的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓2，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓3；

利用第一子换热仓2内的热交换设备回收第一子换热仓2内的烧结矿的热量；

向第二子换热仓3内通入气流，利用气流吸收第二子换热仓3内的烧结矿的热量；以及

排出第二子换热仓3内的气流至仓外换热器4，利用仓外换热器4回收从第二子换热仓3排出的气流的热量。

根据本发明的多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，换热仓被分成两个以上的子换热仓，并利用烧结矿筛网将大、小颗粒的烧结矿进行分离，利用直接换热回收小颗粒烧结矿的余热，利用循环空气流动回收大颗粒烧结矿的余热，因此可以针对小颗粒烧结矿的回收将受热面管道的间距设计为小值，而无需考虑物料堵塞问题，因而保持高的热量回收效率，同时，对于大颗粒烧结矿采用循环气流换热，由于烧结矿粒径大，空气的流动阻力并没有那么大，因此没有自用电耗高的问题。综上，实现了提高换热效率，降低系统电耗，提升系统运行稳定性和安全性的目的。

图3示例性地示出了烧结矿温度与传热系数的关系，烧结矿温度越低，其传热系数越低，这意味着在图5的实施例中，在第一子换热仓2中，随着烧结矿下落的方向，烧结矿的热量被逐渐交换给热交换设备，其温度逐渐降低，那么在第一子换热仓2的靠下的位置，烧结矿温度较低了，此时的传热系数不高。

为增大第一子换热仓2下部的换热效率，本发明还提供了一种强化换热的烧结矿余热回收装置，所述余热回收装置包括换热仓1，所述换热仓1同样包括分隔开的至少两个子换热仓，所述至少两个子换热仓分别用于容置不同粒径范围的烧结矿，并且所述至少两个子换热仓中的一个子换热仓采用固固换热，另一个子换热仓采用循环气换热。重要的是，所述余热回收装置被配置为能够将所述循环气的一部分通入所述一个子换热仓中以强化换热，并引导所述一部分的循环气进入所述另一个子换热仓。

图7为根据本发明的一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图，参见图7，该余热回收装置与图5所示的多仓换热的烧结矿余热回收装置具有基本相同的结构，但是在图5的余热回收装置的基础上，在仓外换热器4与第二子换热仓布风装置32之间的连接通路上设置有旁通管道，在第一子换热仓壳体13上设置有第一子换热仓进气孔24，并且在分隔墙15上设置有分隔墙导气孔16，使得来自空气循环风机45的循环风的一部分经由旁通管道和第一子换热仓进气孔24进入第一子换热仓2，然后经由分隔墙导气孔16回到第二子换热仓3。在旁通管道上设置有第二空气调节阀47，用于调节供给向第一子换热仓2的供气量。

这样，循环的空气分为两路，一路主空气流(绝大多数，约95％的空气)直接接入第二子换热仓3(大颗粒换热仓)，去与大颗粒烧结矿换热；另一路辅助空气流(少数，约5％空气)进入第一子换热仓2(小颗粒换热仓)下部，对小颗粒换热仓内的低温烧结矿区域进行强化传热，最终通过分隔墙导气孔进入大颗粒换热仓，最终与主空气流汇合后一起进入仓外换热器。

本发明在小颗粒烧结矿换热仓的低温段，采用微量的循环空气强化传热，进一步提高了低温小颗粒烧结矿的传热系数，提升了余热回收的效率，可以减少第一子换热仓2的下部的受热面管道的布置。

在第二子换热仓3内，大颗粒烧结矿的余热回收效率与循环空气的气流速度有关，图4示例性地示出了气流速度与传热系数的关系，通过合理设置循环空气的气流速度，可以获得较好的余热回收效率。

图8为根据本发明的另一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图，其中，所述第一子换热仓进气孔24被设置为多排间隔开的进气孔组；并且所述分隔墙导气孔16被设置为多排间隔开的导气孔组。多排第一子换热仓进气孔24在竖直方向上间隔开，多排分隔墙导气孔16也在竖直方向上间隔开。分隔墙导气孔16的数量可以与第一子换热仓进气孔24相同，并且分隔墙导气孔16的布置方式和高度也可以与第一子换热仓进气孔24相同。优选地，分隔墙导气孔16的竖直高度高于第一子换热仓进气孔24的竖直高度，以使气流被朝向第二子换热仓3的上部引导。

图9给出了本发明的又一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置，其中，用于强化第一子换热仓2的低温段的气流直接通过设置在分隔墙15上的低位导气孔57进入第一子换热仓2。

图10为根据本发明的再一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图，该实施例在图6的余热回收装置的基础上，增加了强化气流循环通路。其中，余热回收装置被配置为使得一部分的循环气顺次穿过第一子换热仓2和第三子换热仓53后进入第二子换热仓3。因此，在第一子换热仓壳体13上设置有第一子换热仓进气孔24，在分隔墙15上设置有分隔墙导气孔16，在附加分隔墙52上设置有附加分隔墙导气孔56，附加分隔墙导气孔56的竖直高度高于第一子换热仓进气孔24的竖直高度，分隔墙导气孔16的竖直高度高于附加分隔墙导气孔56的竖直高度。

图11为根据本发明的还一个实施例的强化换热的烧结矿余热回收装置的结构示意图，与图7的实施例的不同在于：它不设置第一子换热仓进气孔24。替代地，在仓外换热器4与第二子换热仓布风装置32之间的连接通路上设置有旁通管道，在第一子换热仓2中设置有第一子换热仓布风装置58，所述旁通管道与第一子换热仓布风装置58连通，并且在分隔墙15上设置有分隔墙导气孔16，使得来自空气循环风机45的循环风的一部分经由旁通管道和第一子换热仓布风装置58进入第一子换热仓2，然后经由分隔墙导气孔16回到第二子换热仓3。

根据本发明的另一个方面，提供了一种强化换热的烧结矿余热回收方法，所述余热回收方法采用根据前述实施例中任一项所述的强化换热的烧结矿余热回收装置。

根据本发明的一个优选实施例，所述余热回收方法包括：

通过烧结矿进料口11向换热仓1内供应烧结矿；

将来自烧结矿进料口11的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓2，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓3；

利用第一子换热仓2内的热交换设备回收第一子换热仓2内的烧结矿的热量；

向第二子换热仓3内通入气流，利用气流吸收第二子换热仓3内的烧结矿的热量；

排出第二子换热仓3内的气流至仓外换热器4，利用仓外换热器4回收从第二子换热仓3排出的气流的热量；以及

将来自仓外换热器4的气流的一部分供应给第一子换热仓2；另一部分送回到第二子换热仓布风装置32。

根据本发明的一个优选实施例，所述一部分的气流的量小于所述另一部分的气流的量。

根据本发明的强化换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，换热仓被分成两个以上的子换热仓，并利用烧结矿筛网将大、小颗粒的烧结矿进行分离，利用直接换热回收小颗粒烧结矿的余热，利用循环空气流动回收大颗粒烧结矿的余热，同时将循环空气中的一部分引入小颗粒烧结矿换热仓的低温区，利用少量空气强化低温区烧结矿的传热系数，对烧结矿余热回收的流程进行了优化，提高了余热回收效率。

下面以图7的强化换热的烧结矿余热回收装置为例介绍余热回收装置的工作过程。

来自烧结机的高温烧结矿从烧结矿进料口11进入余热回收装置，在烧结矿筛网12上被筛分成小颗粒烧结矿和大颗粒烧结矿，小颗粒烧结矿进入第一子换热仓2，大颗粒烧结矿进入第二子换热仓3。小颗粒烧结矿在第一子换热仓2中在重力作用下从上向下缓慢移动，依次与过热器21、第一蒸发器22和第一省煤器23充分换热冷却后，最终由第一子换热仓卸料器25排出。大颗粒烧结矿在第二子换热仓3中堆积一定的高度，约1/2～2/3的第二子换热仓3高度，循环空气从第二子换热仓布风装置32送入第二子换热仓3，从下向上流动与大颗粒烧结矿充分换热，冷却后的大颗粒烧结矿从底部的第二子换热仓卸料器33排出；热循环空气则由布置在第二子换热仓壳体14上部的升温空气排出口31流出，进入仓外换热器4。

热循环空气进入仓外换热器4后依次冲刷第二蒸发器42和第二省煤器43，冷却后的循环空气经过除尘器44除尘后，由空气循环风机45升压后再次送入余热回收装置。

从空气循环风机45送出的循环空气分为两路，一路经过第一空气调节阀46调节特定的流量(约总量的95～97％)后送入第二子换热仓布风装置32，空气经过均流后向上流动与大颗粒烧结矿换热；另一路经过第二空气调节阀47调节特定的流量(约总量的3～5％)后，通过第一子换热仓进气孔24送入第一子换热仓2的低温换热段，空气在第一省煤器23和小颗粒烧结矿之间流动，强化了低温下烧结矿与第一省煤器23的传热系数，最终通过布置在分隔墙15上的分隔墙导气孔16进入第二子换热仓3，与第二子换热仓3的循环空气混合后一同从升温空气排出口31流出。

采用本发明的余热回收装置和方法，烧结矿的余热回收效率高，由于对烧结矿的粒径进行筛分，充分发挥了针对大颗粒烧结矿和小颗粒烧结矿的两种不同余热回收工艺优势，同时避免了各自的缺点；对大颗粒采用空气循环冷却的间接方式进行余热回收，降低了空气流动的阻力；对小颗粒烧结矿采用烧结矿与受热面管道直接换热的回收工艺，防止大颗粒的卡塞问题，同时采用微量的空气强化小颗粒烧结矿低温段的传热系数，进一步提高了余热回收的效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

附图标记列表：

1、换热仓

2、第一子换热仓

3、第二子换热仓

4、仓外换热器

11、烧结矿进料口

12、烧结矿筛网

13、第一子换热仓壳体

14、第二子换热仓壳体

15、分隔墙

16、分隔墙导气孔

21、过热器

22、第一蒸发器

23、第一省煤器

24、第一子换热仓进气孔

25、第一子换热仓卸料器

31、升温空气排出口

32、第二子换热仓布风装置

33、第二子换热仓卸料器

41、仓外换热器壳体

42、第二蒸发器

43、第二省煤器

44、除尘器

45、空气循环风机

46、第一空气调节阀

47、第二空气调节阀

51、附加筛网

52、附加分隔墙

53、第三子换热仓

54、附加换热装置

55、第三子换热仓卸料器

56、附加分隔墙导气孔

57、低位导气孔

58、第一子换热仓布风装置。

Claims (6)

1.一种强化换热的烧结矿余热回收装置，所述余热回收装置包括换热仓(1)，其特征在于：

所述换热仓(1)包括分隔开的至少两个子换热仓，所述至少两个子换热仓分别用于容置不同粒径范围的烧结矿，并且所述至少两个子换热仓中的一个子换热仓采用固固换热，另一个子换热仓采用循环气换热，

其中，所述余热回收装置被配置为能够将所述循环气的一部分通入所述一个子换热仓中以强化换热，并引导所述一部分的循环气进入所述另一个子换热仓，

所述换热仓(1)包括：

烧结矿进料口(11)；

第一子换热仓(2)，与烧结矿进料口(11)相连通；

第二子换热仓(3)，设置在第一子换热仓(2)的旁侧，与烧结矿进料口(11)相连通；以及

分隔墙(15)，将第一子换热仓(2)和第二子换热仓(3)分隔开，

其中，所述第一子换热仓(2)包括至少一个热交换设备，所述第二子换热仓(3)的竖直下侧设置有第二子换热仓布风装置(32)，第二子换热仓布风装置(32)被配置为向第二子换热仓(3)内供应沿竖直方向竖直向上流动的气流；

其中，所述余热回收装置还包括仓外换热器(4)，设置在换热仓(1)的外侧，所述仓外换热器(4)与第二子换热仓(3)流体连通，用于回收从第二子换热仓(3)排出的气流的热量；

所述余热回收装置还包括空气循环风机(45)，空气循环风机(45)设置在仓外换热器(4)与第二子换热仓布风装置(32)之间的连接通路上；

在仓外换热器(4)与第二子换热仓布风装置(32)之间的连接通路上设置有旁通管道，在第一子换热仓壳体(13)上设置有第一子换热仓进气孔(24)，并且在分隔墙(15)上设置有分隔墙导气孔(16)，使得来自空气循环风机(45)的循环风的一部分经由旁通管道和第一子换热仓进气孔(24)进入第一子换热仓(2)，然后经由分隔墙导气孔(16)回到第二子换热仓(3)，

其中，在旁通管道上设置有空气调节阀，用于调节供给向第一子换热仓(2)的供气量，

所述换热仓(1)还包括第三子换热仓(53)，所述第三子换热仓(53)设置在第一子换热仓(2)和第二子换热仓(3)之间，与烧结矿进料口(11)相连通；

其中，所述第三子换热仓(53)内设置有附加换热装置(54)；

所述余热回收装置被配置为使得所述一部分的循环气顺次穿过第一子换热仓(2)和第三子换热仓(53)后进入第二子换热仓(3)。

2.根据权利要求1所述的强化换热的烧结矿余热回收装置，其特征在于：

所述第一子换热仓进气孔(24)为多排间隔开的进气孔组；和/或

所述分隔墙导气孔(16)为多排间隔开的导气孔组。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的强化换热的烧结矿余热回收装置，其特征在于：

所述换热仓(1)还包括烧结矿筛网(12)，设置在烧结矿进料口(11)的下方；

所述烧结矿筛网(12)被配置为将来自烧结矿进料口(11)的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓(2)，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓(3)。

4.根据权利要求3所述的强化换热的烧结矿余热回收装置，其特征在于：

所述烧结矿筛网(12)设置在第一子换热仓(2)的上方，附加筛网(51)设置在第三子换热仓(53)的上方；并且所述附加筛网(51)的孔径大于烧结矿筛网(12)的孔径。

5.根据权利要求4所述的强化换热的烧结矿余热回收装置，其特征在于：

所述附加换热装置(54)的换热管之间的水平间距大于第一子换热仓(2)的所述至少一个热交换设备的换热管之间的水平间距。

6.一种强化换热的烧结矿余热回收方法，其特征在于：所述余热回收方法采用根据权利要求1-5中任一项所述的强化换热的烧结矿余热回收装置。