CN206001924U - 一种烧结烟气余热回收装置 - Google Patents

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张谭庆
孟庆来
高晔明
郭海生
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Abstract

本实用新型公开一种烧结烟气余热回收装置，包括板式换热器，所述板式换热器设置在烧结烟气管道内，烧结烟气管道另一侧设有旁通烟道，旁通烟道上设有阀门；板式换热器为采暖用户或ORC发电或制冷单元提供热水，所述板式换热器上设有进水管道和出水管道，进水管道和出水管道之间设有旁通管道，出水管道依次连接预留的ORC发电单元循环回路、采暖用户循环回路，然后通过进水管道通往板式换热器；各个管道上设有蝶阀，出水管道上设有循环泵站。本实用新型是将烧结机头脱硫脱硝前、后烟气通过新型高效板式换热器加热热网循环回水的方法回收热量，并在采暖季节为建筑物供热；结构简单、投入成本低、操作便捷、可靠性高、适用范围广。

Description

一种烧结烟气余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种烧结烟气余热回收装置，属于机械领域。
背景技术
烧结过程中，烧结机头在烧结料焙烧时产生大量的有一定温度的废烟气（含SO2、CO、烟尘），满足电除尘工艺要求的前提下，这部分烟气经过主抽风机后温度能达到150℃以上，为满足脱硫脱硝工艺要求，工厂中往往要混入大量冷风将烟气温度降至130℃左右才能进入脱硫脱硝机组吸附塔，经混风降温后的烟气再进入脱硫脱硝处理后通过烟囱直接排入大气，此处排烟温度能达到130℃以上。烟气在脱硫脱硝前混入冷风损失大量热能，脱硫脱硝后直接排入大气又造成能量白白的浪费，如此大量的低品位烟气余热不能充分利用，成为导致烧结过程能耗居高不下的重要原因之一。
发明内容
本实用新型提供一种烧结烟气余热回收装置，针对烧结烟气这种热量品位低、烟气量巨大的余热资源，在不改动现有生产工艺和生产设备的基础上，提供一种结构简单、投入成本低、操作便捷、可靠性高、适用范围广的烧结机头烟气余热回收工艺装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种烧结烟气余热回收装置，包括板式换热器，所述板式换热器设置在烧结烟气管道内，烧结烟气管道另一侧设有旁通烟道，旁通烟道上设有阀门；板式换热器为采暖用户或ORC发电或制冷单元提供热水，所述板式换热器上设有进水管道和出水管道，进水管道和出水管道之间设有旁通管道，出水管道依次连接预留的ORC发电单元循环回路、采暖用户循环回路，然后通过进水管道通往板式换热器；各个管道上设有蝶阀，出水管道上设有循环泵站。
所述预留的ORC发电或制冷单元循环回路由预留供水管道、ORC发电或制冷单元、预留回水管道、预留旁通管道组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
所述采暖用户循环回路由用户供水管道、采暖用户、用户回水管道、用户旁通管道组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
本发明是这样实现的，通过在烧结机头脱硫脱硝进、出口的大口径烟气管道上直接安装专用全焊接双相不锈钢板式烟气—水换热器，换热器两侧分别与烟气管道相连，在板式换热器旁设置一根带有烟气调节阀的烟气旁通管道。烟气流经换热器时与采暖回水进行热交换，利用烟气中热量加热采暖回水，烟气仍经原管路通过烟囱排放，升温后的采暖回水经循环泵加压后供热用户采暖。
本装置设有带烟气阀门的烟气旁通管道。采暖季时关闭旁通烟道，使烟气余热能最大限度的得以回收；非采暖季时，开启旁通烟道降低烟气系统阻力。
本实用新型提供的装置适用于新建，特别适用于对既有烧结烟气系统进行余热回收利用改造，降低原生产系统的热污染、回收余热资源。所述烟气为包含且不仅限于烧结烟气的其他具有热量的其他冶金、石化、煅烧烟气；所述的采暖水也可为循环水或其他取热介质，用途也不仅局限于采暖，取热介质也可以作为ORC发电、溴化锂制冷等的能源介质。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型采用了高效板式烟气换热器，相比常规的管式换热器具有诸多优点：板式换热器换热效率高，因此换热设备在重量和外形尺寸方面相比传统换热器小得多，施工安装方便快捷；板式烟气换热器采用烟气直通式设计，可以直接安装在烟气管道上；烟气侧流程短，正常运行时系统烟气侧阻力小，几乎不影响原有烟气系统风机运行；换热板片使用双相不锈钢材质解决低温烟气酸露点腐蚀问题；针对不同烟气量及烟气温度可以通过调节采暖水量及通过板式换热器的烟气量实现精确控制，使取热介质能满足除了采暖外的其他用途要求，烟气温度也能靠此办法实现实时控制，满足工艺系统对不同烟气温度的要求。
（2）本实用新型设置了烧结烟气的旁通管道，调整旁通烟道阀的开度可以调整进入板式换热器的烟气量，既能对不同烟气量、烟气温度时烟气余热实现最大限度的回收，又能满足烟气系统低阻力运行的节能降耗要求。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1.旁通烟道，2. 旁通烟道阀，3.烟气管道，4.板式换热器，5.进水管道，6.出水管道，7.旁路管道，8.用户回水管道，9.用户旁通管道，10.采暖用户，11.用户供水管道，12.循环泵站，13.预留旁通管道，14.预留供水管道，15.预留回水管道，16.ORC发电或制冷单元。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，一种烧结烟气余热回收装置，包括板式换热器4，所述板式换热器4设置在烧结烟气管道3内，烧结烟气管道3另一侧设有旁通烟道4，旁通烟道4上设有旁通烟道阀2；板式换热器4为采暖用户10或ORC发电或制冷单元16提供热源，所述板式换热器4上设有进水管道5和出水管道6，进水管道5和出水管道6之间设有旁通管道7，出水管道6依次连接预留的ORC发电单元循环回路、采暖用户循环回路，然后通过进水管道5通往板式换热器4；各个管道上设有蝶阀，出水管道上设有循环泵站12。
所述预留的ORC发电或制冷单元循环回路由预留供水管道14、ORC发电或制冷单元16、预留回水管道15、预留旁通管道13组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
所述采暖用户循环回路由用户供水管道11、采暖用户10、用户回水管道8、用户旁通管道9组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
本实用新型的实施情况如下：
板式换热器4作为一个独立设备直接安装在烟气管道上，高温烟气在板式换热器4内与采暖回水换热后经烟囱排入大气；采暖回水经用户回水蝶阀、进水蝶阀进入板式换热器与烟气换热升温后，经出水蝶阀、预留旁通蝶阀，进入循环泵站12升压，最后经用户供水蝶阀供给采暖用户10。
调整旁通烟道阀2的开度可以调整进入板式换热器的烟气量，既能对不同烟气量、烟气温度时烟气余热实现最大限度的回收，又能满足烟气系统低阻力运行的节能降耗要求。旁通烟道阀2全开时，烟气全部通过板式换热器4，系统回收烟气热量最大；旁通烟道阀2全关时，烟气大部分通过旁通烟道1，一部分通过板式换热器4，系统回收烟气热量最小，系统烟气流动阻力最小。
调整旁通蝶阀，可以控制进入板式换热器4的采暖水量。旁通蝶阀开大，进入板式换热器4的采暖水量上升，采暖水在板式换热器4内的温升减小，烟气在板式换热器4内的温降增大；旁通蝶阀关小，进入板式换热器4的采暖水量减少，采暖水在板式换热器4内的温升增大，烟气在板式换热器4内的温降减少。通过对采暖水温升的控制可以在非采暖季实现此部分循环水用于各种不同用途，包括ORC发电、溴化锂制冷等。
预留ORC（或制冷）单元接口。热介质用于ORC发电或溴化锂制冷时：打开预留供水蝶阀、预留回水蝶阀、用户旁通蝶阀，关闭用户回水蝶阀、用户供水蝶阀、预留旁通蝶阀，热水经过预留供水蝶阀进入ORC（或制冷）单元，使用降温后的热水经过预留回水蝶阀进入循环泵站12升压后，再进入板式换热器4升温后供ORC发电或制冷单元16循环使用。
本实施例的实施效果：
山西太钢三烧机头烟气余热回收工程试用该装置后，预计带来的经济效益：
按一个采暖季采暖天数152天、回收的余热热量14.5MW（根据现场实际运行测量参数）计算，可回收余热热量19.04万GJ以上，折合标煤约6506t。本项目实施后可回收的余热量合计解决总供热面积约30万m2，相当于所供区域内至少20t/h的小型锅炉房可以拆除弃用，极大的减少了因燃煤而产生的烟尘和二氧化硫等污染物的排放，经测算，回收余热后可减少SO2排放约：180吨/年，减少烟、粉尘排放约：360吨/年。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，其中所述的采暖水也可为循环水或其他取热介质，用途也不仅局限于采暖，在本系统中升温的取热介质也可以作为ORC发电、溴化锂制冷等的能源介质。

Claims (3)

1.一种烧结烟气余热回收装置，其特征在于：包括板式换热器，所述板式换热器设置在烧结烟气管道内，烧结烟气管道另一侧设有旁通烟道，旁通烟道上设有阀门；板式换热器为采暖用户或ORC发电或制冷单元提供热水，所述板式换热器上设有进水管道和出水管道，进水管道和出水管道之间设有旁通管道，出水管道依次连接预留的ORC发电单元循环回路、采暖用户循环回路，然后通过进水管道通往板式换热器；各个管道上设有蝶阀，出水管道上设有循环泵站。
2.根据权利要求1所述的烧结烟气余热回收装置，其特征在于：所述预留的ORC发电或制冷单元循环回路由预留供水管道、ORC发电或制冷单元、预留回水管道、预留旁通管道组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
3.根据权利要求1所述的烧结烟气余热回收装置，其特征在于：所述采暖用户循环回路由用户供水管道、采暖用户、用户回水管道、用户旁通管道组成，通过蝶阀调节各个管道的开闭。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107869856A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 天津华赛尔传热设备有限公司 一种低温余热回收制冷系统
CN108775820A (zh) * 2018-07-27 2018-11-09 汽-大众汽车有限公司 一种深度烟气余热回收系统

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