CN207936772U - 一种热矿冷却及余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热矿冷却及余热回收系统，包括烧结热矿冷却机，所述烧结热矿冷却机的垂直的物料预存段带有烧结矿料布料及锁风装置，所述烧结热矿冷却机内有水平的冷却段，与所述物料预存段相通；所述冷却段设有冷却机台车，所述冷却段的底部具有由鼓风机送风的分段供风系统；所述冷却段的上端集成有用于利用冷却热矿料过程中产生的余热发电的余热锅炉；所述余热锅炉及烧结热矿冷却机通过低温烟气管路连接除尘器；所述除尘器的烟气出口连接引风机的入口，所述引风机的出口连接烟气回用管路，所述烟气回用管路与所述分段供风系统相连接。本实用新型根解决了现有装备系统漏风问题。

Description

一种热矿冷却及余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及热矿冷却及余热回收技术领域，具体涉及一种热矿冷却及余热回收系统。

背景技术

在钢铁企业中，烧结工序的能耗仅次于炼铁，占总能耗的10％～20％，其中约有30％的能量是通过烧结冷却机以热烟气的形式排入大气，没有得到合理利用。

烧结机正常生产时，经过烧结的热矿从烧结机的尾部落下，经单辊破碎机破碎后，通过热振筛进行筛分，再经溜槽落到冷却机台车上。烧结工艺需要高达1200℃的温度，在溜槽处的热烧结矿温度可达800℃左右，主要以辐射形式向外散热，自溜槽落到冷却机上的料温通常在600℃以上。一般烧结冷却机根据大小在其下方布置有数台(3～5台)冷却风机，对烧结矿料层强制鼓风冷却。经与冷却一段、二段矿料换热后，在风罩内聚集的冷却风温度提高到300～500℃。

现有的带冷机或环冷机由于不是采用全封闭形式，台车和风箱之间是相对运动的，再加上烧结矿在冷却机台车上布料不均匀，边缘效应在所难免，且直接影响冷却烟气的温度和流量。另外由于冷却机台车是按一定速度运动的，其台车下方风箱和上方集气罩与台车之间存在着一定的间隙，尽管有些生产线采取相应的措施进行密封。但密封效果较差，不但造成鼓风机送风很大一部分未参与热交换直接从台车下方风箱和台车之间的间隙排出，增加冷却能耗，而且还造成冷空气经台车与上方集气罩之间的间隙未经换热直接进入集气罩，使烟气品质和余热资源的下降。

现有冷却工艺配套余热发电系统后装机容量一般为：吨矿15～18.5kW。且系统装备分散,占地面积较大，烟风管道较长因此热损失大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种高效热矿冷却及余热回收系统，在满足热矿冷却可靠性的同时，降低现有冷却系统能耗并提高烧结热矿的余热回收率。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种热矿冷却及余热回收系统，包括烧结热矿冷却机，所述烧结热矿冷却机的进料侧带有烧结矿料布料及锁风装置；所述烧结热矿冷却机内有水平的冷却段；所述冷却段设有水平输送装置，所述冷却段的底部具有由鼓风机送风的分段供风系统；所述冷却段的上端集成有用于利用冷却热矿料过程中产生的余热发电的余热锅炉；所述余热锅炉及烧结热矿冷却机通过低温烟气管路连接除尘器；所述除尘器的烟气出口连接引风机的入口，所述引风机的出口连接烟气回用管路，所述烟气回用管路与所述分段供风系统相连接。

所述烧结矿料布料及锁风装置包括依次设置的垂直的锁风料仓、倾斜设置的充气下料仓以及水平设置的堆料仓，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓依次顺序连接且连接处形成密封结构；所述充气下料仓内具有下料斜坡，所述堆料仓的底部具有平面堆料部，所述平面堆料部的进料侧与所述下料斜坡的出料侧相连接，所述堆料仓的平面堆料部与连接的烧结热矿冷却机的水平的冷却段连接，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓、烧结热矿冷却机连接完成后，整体形成与外部隔离的结构。

所述下料仓的下料斜坡的角度a小于矿料安息角b以在堆料仓形成固定料层。

所述余热锅炉通过冷却段上端开设有热风口与所述冷却段相通。

所述引风机的出口还通过烟气排放管路与烟筒连接。

本实用新型本实用新型的技术效果如下：

1)采用新型的烧结热矿冷却机，从根本上解决了现有装备由于冷却机台车和风箱之间是相对运动的以及台车下方风箱和上方集气罩与台车之间存在着一定的间隙造成的系统漏风的问题。由于送入烧结热矿冷却机的风全部参与换热，大大减少风机总能耗，并且全封闭的冷却方式，烧结热矿逐步充分冷却，余热回收效率提高。

2)系统集成了除尘器，改变现有烧结热矿冷却工艺热风无组织排放的现况，可实现烟气粉尘达标排放。

3)除尘后的烟气，以循环风的形式进入热矿冷却机，以提高余热锅炉进风温度，进而提高系统热效率。

4)系统采用新型烧结余热锅炉，可与烧结热矿冷却机一体化布置，大大节省系统设备占地，并减少系统设备由于分散布置而导致的漏风及散热损失。

5)采用这种高效热矿冷却及余热回收系统，配套余热发电系统后装机容量可达到：吨矿22.5～29kW。

附图说明

图1是本实用新型的热矿冷却及余热回收系统的结构示意图；

图2是冷却机的烧结矿布料及锁风装置的示意图；

图3是冷却机的烧结矿布料及锁风装置的下料侧视示意图；

图4是冷却机的烧结矿布料及锁风装置的下料主视示意图；

图5是烧结热矿冷却机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-5所示，一种冷却机的烧结矿布料及锁风装置，包括烧结热矿冷却机1，所述烧结热矿冷却机具有外壳101，所述外壳的上端一侧的进料口有烧结矿料布料及锁风装置11，所述烧结热矿冷却机的外壳内有水平的冷却段102，与所述烧结矿料布料及锁风装置11通过物料排入口104相通；所述冷却段设有水平输送装置105，物料排入口104将矿料排到水平输送装置105上，所述冷却段108的下部形成有送风的风腔103，风腔103的底部18具有由多个并联的鼓风机13实现送冷却风的分段供风系统；所述冷却段的上端集成有用于利用冷却热矿料过程中产生的余热发电的余热锅炉2，以通过冷却段上端壳体上形成的热风口17将形成的热风引入余热锅炉生产余热发电所需的蒸汽，从而推动汽轮机做功发电；所述余热锅炉及烧结热矿冷却机通过低温烟气管路9连接除尘器31的烟气入口31；所述除尘器的烟气出口经烟气排放管路连接引风机4的入口，所述引风机的出口连接烟气回用管路10，所述烟气回用管路通过各个回风支路14与所述分段供风系统的多个并联的鼓风机13相连接。

其中，所述余热锅炉2通过冷却段上端壳体22上形成所述的热风口17与所述冷却段相通，冷却段及余热锅炉的内部组件一起共同形成在所述外壳101中，冷却段上端壳体22将壳体101内部分成上下两个部分，上部分为余热锅炉，下部分为冷却段，所述外壳101的上端于所述下料口15的上方形成冷却段的低温烟气排放口23，与上方的烟气排放口21相通，从所述热风口17进入余热锅炉的烟气经利用后，与低温烟气排放口23排出的烟气一起通过上方的烟气排放口21排出到除尘器中处理。

其中，所述引风机的出口还通过烟气排放管路与烟筒5连接。所述引风机4的入口通过两个进风支路与除尘器的烟气出口连接，所述两个进风支路分别一个电动阀8，以实现互为备用。

所述低温烟气管路分别与所述余热锅炉的低温烟气出口连接的低温烟气排出管，以及烧结热矿冷却机1的低温烟气出口16连接的低温烟气排出管相连接，所述低温烟气排出管上均电动控制阀7。所述气回用管路10还连接热风回用管路12，以将热风回用到烧结工艺系统中去。

具体的，所述烧结矿料布料及锁风装置包括依次设置的锁风料仓111、充气下料仓112以及堆料仓113，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓依次顺序连接且连接处形成密封结构；所述充气下料仓内具有下料斜坡，所述堆料仓的底部具有平面堆料部，所述平面堆料部的进料侧与所述下料斜坡的出料侧相连接，所述堆料仓的平面堆料部与连接的烧结热矿冷却机1的水平输送装置的进料侧相接，以将矿料100送到水平输送装置105上实现输送矿料的过程中进行冷却，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓、烧结热矿冷却机连接完成后，整体形成与外部隔离的结构。

其中，所述充气下料仓的下料斜坡的角度a小于矿料安息角b以在堆料仓形成固定料层。

由于采用以上设计，在矿料输送过程中，不需外部动力辅助，依靠矿料100自重完成合理的布料，依次通过锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓，最后进入到冷却机的水平输送装置上，实现密封送料。水平输送装置可以采用步进式输送机或其它类似装置以实现。

具体在下料时，首先对充气下料仓充气，使得充气下料仓内形成负压保持物料热量，其次通过调整进料速度和出料速度保证物料堆满锁风料仓，利用矿料密封下料口，减少矿料换热过程热量的散失，通过下料斜坡角度a，形成固定料层，以减轻物料对冷却机内水平输送装置上的冷却(料)板的磨损。该装置能够满足烧结矿工艺流程的需求，保证设备使用的长期有效性。

其中，充气下料仓的下料斜坡的角度a小于矿料自然堆积安息角b形成固定料层，从而可以更有效地减少冷却机的水平输送装置的冷却(料)板与矿料的直接磨损。

在图3中，当烧结矿料布满锁风料仓，实现冷却机与外部环境隔离，避免热量的散失提高余热利用效率。下料斜坡内充气保持料仓内余热，同时减轻矿料对水平输送装置上的料板的磨损，调整设置进出口送料速度，满足锁风料仓始终布满矿料，保证锁风的延续性和稳定性。

在图4中，由于下料入口宽度小于冷却机的宽度，宽度方向利用自然堆积安息角b，实现矿料布满冷却机的水平输送装置上的冷却(料)板，通过进出料速度保证料层厚度。

本实用新型可以保持冷却换热设备的密封性，满足生产工艺流程对矿料输送的要求，同时能够保护设备增加设备使用寿命，提高了冷却机的冷却和余热回收效果。

如图1所示，经破碎机破碎后的烧结热矿，进入新型的烧结热矿冷却机内置的烧结矿料布料及锁风装置11，烧结矿料布料及锁风装置11一方面具有缓冲功能，保证冷却段冷却过程的连续稳定；另一方面入料点为零压或微负压保证装置内部全封闭，避免未参与热矿冷却的冷空气漏入。

其中，冷却段水平布置，底部均匀分段供风，烧结热矿由预存段落如冷却段，在水平输送装置的推进下逐级冷却，由600-800℃冷却至100-150℃。烧结热矿经冷却后由冷却段尾部经下料口15中的设置的下料装置151排出，保证全冷却过程完全封闭。冷却气体经加热后由冷却段中部取风约450℃，直接进入集成在冷却装置上的余热锅炉，生产余热发电所需的蒸汽，通过蒸汽出品口21经引风机送给汽轮机，从而推动汽轮机做功发电。余热锅炉换热后的低温烟气与烧结热矿冷却机尾部的低温烟气混合后，进入除尘器(如可以采用布袋除尘器)，进一步除尘；除尘后的烟气经引风机送至热矿冷却机的冷却风机入口作为循环风使用，以提高余热锅炉进风温度，进而提高系统热效率，收集的灰尘经除尘器的布袋19的排尘口可以送至烧结配料工艺系统中使用，并在系统中设有烟囱作为备用烟气排放口，成品的矿料通过烧结热矿冷却机1的排矿料口15排到皮带机6上，由皮带机6送到筛分系统分级处理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种热矿冷却及余热回收系统，其特征在于，包括烧结热矿冷却机，所述烧结热矿冷却机的进料侧带有烧结矿料布料及锁风装置；所述烧结热矿冷却机内有水平的冷却段；所述冷却段设有水平输送装置，所述冷却段的底部具有由鼓风机送风的分段供风系统；所述冷却段的上端集成有用于利用冷却热矿料过程中产生的余热发电的余热锅炉；所述余热锅炉及烧结热矿冷却机通过低温烟气管路连接除尘器；所述除尘器的烟气出口连接引风机的入口，所述引风机的出口连接烟气回用管路，所述烟气回用管路与所述分段供风系统相连接。

2.根据权利要求1所述热矿冷却及余热回收系统，其特征在于，所述烧结矿料布料及锁风装置包括依次设置的垂直的锁风料仓、倾斜设置的充气下料仓以及水平设置的堆料仓，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓依次顺序连接且连接处形成密封结构；所述充气下料仓内具有下料斜坡，所述堆料仓的底部具有平面堆料部，所述平面堆料部的进料侧与所述下料斜坡的出料侧相连接，所述堆料仓的平面堆料部与连接的烧结热矿冷却机的水平的冷却段连接，所述锁风料仓、充气下料仓以及堆料仓、烧结热矿冷却机连接完成后，整体形成与外部隔离的结构。

3.根据权利要求2所述热矿冷却及余热回收系统，其特征在于，所述充气下料仓的下料斜坡的角度a小于矿料安息角b以在堆料仓形成固定料层。

4.根据权利要求1所述热矿冷却及余热回收系统，其特征在于，所述余热锅炉通过冷却段上端开设有热风口与所述冷却段相通。

5.根据权利要求1所述热矿冷却及余热回收系统，其特征在于，所述引风机的出口还通过烟气排放管路与烟筒连接。