CN210268166U - 一种球团带式焙烧机热风系统 - Google Patents

一种球团带式焙烧机热风系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种球团带式焙烧机热风系统,球团带式焙烧机除鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段外,还包括助燃风抽取段;助燃风抽取段设于300℃~500℃温度区间,其上设有助燃风抽取段炉罩,焙烧段设燃烧室,助燃风抽取段炉罩上设助燃风出口通过助燃风管道连接燃烧室上的助燃风入口;助燃风管道上沿助燃风输送方向依次设有除尘器、热风阀、冷风兑入口及助燃风机,冷风兑入口连接冷风管道的一端,冷风管道的另一端与大气连通,冷风管道上设兑冷风阀。本实用新型设置助燃风抽取段,将该段的热风抽出后送到焙烧段的燃烧室中取代冷空气作为助燃风使用,可进一步减少硫化物、氮氧化物的排放。

Description

一种球团带式焙烧机热风系统
技术领域
本实用新型涉及球团焙烧技术领域,尤其涉及一种球团带式焙烧机热风系统。
背景技术
目前球团矿生产的主要工艺之一是球团带式焙烧工艺.将带式焙烧机划分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段.球团矿生产经过鼓风干燥、抽风干燥、预热、焙烧、冷却过程完成,同时设置多个风机实现焙烧机的风路循环,实现各段的功能。
球团矿生产主要依靠高温废气对生球进行焙烧,高温废气由焙烧段的燃烧过程产生.焙烧段是焙烧过程的热量提供场所,焙烧段设置有燃烧室,燃烧采用的可燃气体主要是天然气、焦炉煤气、混合煤气中的一种,燃烧过程需要有一定量的助燃风进行混合助燃才能完成;助燃风的通常来源是通过助燃风机汲取大气并进行加压,一般的助燃风温度随大气温度变化而变化,一般为-30℃~30℃,焙烧段的加热温度为1200℃以上。
燃气与助燃风通过燃烧室混合、燃烧,燃烧过程生成大量的二氧化硫、氮氧化物,致使烟气中硫化物、氮氧化物超标排放。因此,一般在带式焙烧机工艺系统外要增加脱硫脱硝工艺,导致投资大,运行成本高。
发明内容
本实用新型提供了一种球团带式焙烧机热风系统,在一冷段和二冷段之间设置助燃风抽取段,将该段的热风抽出后送到焙烧段的燃烧室中取代冷空气作为助燃风使用,可进一步减少硫化物、氮氧化物的排放。
为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
一种球团带式焙烧机热风系统,所述球团带式焙烧机包括沿台车运行方向依次设置的鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段;还包括设置在一冷段和二冷段之间的助燃风抽取段;所述助燃风抽取段设于300℃~500℃温度区间,其上设有助燃风抽取段炉罩,焙烧段设燃烧室,助燃风抽取段炉罩上设助燃风出口通过助燃风管道连接焙烧段燃烧室上的助燃风入口;助燃风管道上沿助燃风输送方向依次设有除尘器、热风阀、冷风兑入口及助燃风机,冷风兑入口连接冷风管道的一端,冷风管道的另一端与大气连通,冷风管道上设兑冷风阀。
所述鼓风干燥段、抽干段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段的上方分别设有对应的炉罩,各功能段之间通过炉墙分隔;鼓风干燥段的底部设鼓干风机风箱,通过鼓干风机烟道连接二冷段炉罩上的废气出口,鼓干风机烟道上设鼓干风机;鼓风干燥段炉罩的顶部设废气出口通过炉罩风机烟道连接烟囱,炉罩风机烟道上设炉罩风机;抽风干燥段、预热段及焙烧段前段的底部设主抽风机风箱,通过主抽风机烟道连接烟囱,主抽风机烟道上设主抽风机;焙烧段后段及均热段的底部设回热风机风箱,通过回热风机烟道连接抽风干燥段炉罩及预热段炉罩上的热风入口,回热风机烟道上设回热风机;所述一冷段、助燃风抽取段、二冷段的底部设冷却风机风箱,通过冷却风管道连接冷却风机。
一冷段炉罩的顶部延伸至焙烧段炉罩上方,通过多条竖直设置的二次风管道与焙烧段炉罩内部连通。
沿助燃风流动方向,所述除尘器上游的助燃风管道上设测温电阻一,除尘器下游的助燃风管道上设测温电阻二,兑冷风阀上游的冷风管道上设测温电阻三,冷风兑入口下游的助燃风管道上设测温电阻四;测温电阻一~四、热风阀、兑冷风阀及除尘器的驱动装置分别连接控制系统。
所述助燃风管道设有耐火材料内衬。
所述助燃风抽取段的长度为1.5~3.5米。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1)将冷却段的部分低温热风用作助燃风,在保持焙烧段温度不变的前提下,进入焙烧段的二次风温略有提高,燃烧室温度控制在相对略低的水平,有利于减少氮氧化物形成;
2)在主抽风机风量不变的情况下,焙烧段压力可保持不变,冷却风量略有增加,对料层冷却效果具有一定程度的改善作用;
3)空气分段燃烧法是低NOx燃烧的主要方法之一,本实用新型达到了分级燃烧的目的,可有效抑制NOx的生成,从而降低外排废气中的NOx含量,降低脱硝设备运行成本。
附图说明
图1是本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统的结构示意图。
图2是本实用新型所述多个测温电阻的具体位置示意图。
图中:1.鼓风干燥段 2.抽风干燥段 3.预热段 4.焙烧段 5.均热段 6.一冷段 7.助燃风抽取段 8.二冷段 9.鼓风干燥段炉罩 10.抽风干燥段炉罩 11.预热段炉罩 12.焙烧段炉罩 13.均热段炉罩 14.一冷段炉罩 15.助燃风抽取段炉罩 16.二冷段炉罩 17.鼓干风机 18.主抽风机 19.回热风机 20.冷却风机 21.炉罩风机 22.鼓干风机风箱 23.主抽风机风箱 24.回热风机风箱 25.冷却风机风箱 26.除尘器 27.热风阀 28.助燃风机29.冷风管道 30.兑冷风阀 31.烟囱 32.测温电阻一 33.测温电阻二 34.测温电阻三 35.测温电阻四
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示,本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统,所述球团带式焙烧机包括沿台车运行方向依次设置的鼓风干燥段1、抽风干燥段2、预热段3、焙烧段4、均热段5、一冷段6和二冷段8;还包括设置在一冷段6和二冷段8之间的助燃风抽取段7;所述助燃风抽取段7设于300℃~500℃温度区间,其上设有助燃风抽取段炉罩15,焙烧段4设燃烧室,助燃风抽取段炉罩15上设助燃风出口通过助燃风管道连接焙烧段燃烧室上的助燃风入口;助燃风管道上沿助燃风输送方向依次设有除尘器26、热风阀27、冷风兑入口及助燃风机28,冷风兑入口连接冷风管道29的一端,冷风管道29的另一端与大气连通,冷风管道29上设兑冷风阀30。
所述鼓风干燥段1、抽干段2、预热段3、焙烧段4、均热段5、一冷段6和二冷段8的上方分别设有对应的炉罩9-14、16,各功能段1-8之间通过炉墙分隔;鼓风干燥段1的底部设鼓干风机风箱22,通过鼓干风机烟道连接二冷段炉罩16上的废气出口,鼓干风机烟道上设鼓干风机17;鼓风干燥段炉罩9的顶部设废气出口通过炉罩风机烟道连接烟囱31,炉罩风机烟道上设炉罩风机21;抽风干燥段2、预热段3及焙烧段4前段的底部设主抽风机风箱23,通过主抽风机烟道连接烟囱31,主抽风机烟道上设主抽风机18;焙烧段4后段及均热段5的底部设回热风机风箱24,通过回热风机烟道连接抽风干燥段炉罩10及预热段炉罩11上的热风入口,回热风机烟道上设回热风机19;所述一冷段6、助燃风抽取段7、二冷段8的底部设冷却风机风箱25,通过冷却风管道连接冷却风机20。
一冷段炉罩14的顶部延伸至焙烧段炉罩12上方,通过多条竖直设置的二次风管道与焙烧段炉罩12内部连通。
如图2所示,沿助燃风流动方向,所述除尘器26上游的助燃风管道上设测温电阻一32,除尘器26下游的助燃风管道上设测温电阻二33,兑冷风阀30上游的冷风管道29上设测温电阻三34,冷风兑入口下游的助燃风管道上设测温电阻四35;测温电阻一~四32-35、热风阀27、兑冷风阀30及除尘器26的驱动装置分别连接控制系统。
所述助燃风管道设有耐火材料内衬。
所述助燃风抽取段7的长度为1.5~3.5米。
如图1所示,本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统与常规技术的区别在于,焙烧段燃气燃烧所需的助燃风由助然风机28抽取助燃风抽取段7的热风加压获得,助燃风抽取和输送的过程如下:
冷却风机20通过冷却风机烟道将冷风送入冷却风机风箱25,对台车上的高温料层进行冷却,冷风通过料层后温度迅速提升。沿台车运行(物料输送)方向风温逐渐降低,进入助燃风抽取段7时的风温在300℃~500℃。助燃风机28从该段取风,热风首先经除尘器26除尘以减少含尘量,避免大颗粒的灰尘进入燃烧系统,除尘后的热风由热风阀27控制热风量。助燃风管道另外连接冷风管道29,并在冷风管道29上设置兑冷风阀30,用于控制助燃风的温度。通过热风阀27与兑冷风阀30的协同调节,使进入燃烧室的助燃风温度保持在300℃左右。如图2所示,在助燃风管道及冷风管道29上设置多个测温电阻32-35,通过控制系统与热风阀27和兑冷风阀30进行联动,使助燃风温度、流量实现自动调节,经温度、流量调节的助燃风最终送入焙烧段4的燃烧室。
本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统中,助燃风的温度为300℃~500℃,助燃风机28可正常工作,助燃风管道内设耐火材料内衬,以达到保温的效果。在助燃风机28上游的助燃风管道上设置除尘器26以滤除热风中的粉尘。助燃风管道另外连接冷风管道29,用于控制助燃风的温度,除尘器26下游的助燃风管道上设热风阀27用于控制热风流量,最终助燃风的温度控制在300℃左右。
本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统可用于现有焙烧炉的改造或可用于新建,其优越性如下:
高温助燃风来源于通过热料层后的冷却风,冷风通过热料层变成热风,进入助燃风抽取段7。提供冷却风的冷却风机20额定风量80余万立方米/小时(以年产200吨规模为例),一般只达到额定风量的50%~70%即可满足生产要求,因此有较大的调节余地。而助燃风的需求量只占冷却风量的1.5%左右,对系统风量的平衡不构成影响。设置助燃风抽取段7后,在主抽风机18风量不变的情况下,焙烧段4压力可保持不变,冷却风量略有增加,在一定程度上还会提高料层的冷却效果。
助燃风自助燃风抽取段7取风后,进入焙烧段4的高温助燃风、二次风温度相对提高,在保持现有炉温不变的情况下,燃烧室燃气的消耗也会有所下降。与取空气作为助燃风相比,其带入焙烧段4的热量增加,以焦炉煤气为例:
依据公式:Q=C×M×V×(T2-T1);
式中:Q--热量;C--空气比热容(1.003g/kg·℃);M--1立方米空气质量(1.29kg);T1—空气助燃风温度(℃);T2—高温助燃风温度(℃);V--空气体积(m3);
如每吨球团矿消耗27立方米煤气/吨球团矿,助燃风相应消耗按0.8倍计算,即27×0.8=21.6立方米/吨球团矿。
高温助燃风温度按300℃计,空气助燃风温度按25℃计,则节省热量为7685.6KJ/吨球团矿,折合人民币0.92元/吨球团矿。
目前,空气分段燃烧法是低NOx燃烧的主要方法之一,空气分段燃烧就是将燃烧用的空气分阶段送入炉窑,进行“缺氧燃烧”和“富氧燃烧”。“缺氧燃烧”的目的就是要控制燃烧速度,减少NOx的形成,“富氧燃烧”的目的是要控制高温带形成。
本实用新型所述一种球团带式焙烧机热风系统中,首先由空气助燃风与燃气混合燃烧产生高温废气,然后燃气与高温助燃风混合构成焙烧用风,因此可以达到分级燃烧的目的。
理论依据为:ρ1/ρ2=T1/T2即ρ1=T1/T2×ρ2;
式中,ρ1--高温助燃风密度;ρ2--空气助燃风密度;T1--空气助燃风温度;T2--高温助燃风温度;
由于高温助燃风温度高,其密度明显降低,单位体积氧含量也明显减低,可以达到“缺氧燃烧”的目的,减少NOx的形成。又由于焙烧段的二次风量大,可达到“富氧燃烧”的要求,也可以抑制部分NOx的生成,因此最终可降低外排废气中的NOx含量,降低脱硝运行成本,甚至可省略脱硝环节,带来巨大的经济效益和社会效益。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球团带式焙烧机热风系统,所述球团带式焙烧机包括沿台车运行方向依次设置的鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段;其特征在于,还包括设置在一冷段和二冷段之间的助燃风抽取段;所述助燃风抽取段设于300℃~500℃温度区间,其上设有助燃风抽取段炉罩,焙烧段设燃烧室,助燃风抽取段炉罩上设助燃风出口通过助燃风管道连接焙烧段燃烧室上的助燃风入口;助燃风管道上沿助燃风输送方向依次设有除尘器、热风阀、冷风兑入口及助燃风机,冷风兑入口连接冷风管道的一端,冷风管道的另一端与大气连通,冷风管道上设兑冷风阀。
2.根据权利要求1所述的一种球团带式焙烧机热风系统,其特征在于,所述鼓风干燥段、抽干段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段的上方分别设有对应的炉罩,各功能段之间通过炉墙分隔;鼓风干燥段的底部设鼓干风机风箱,通过鼓干风机烟道连接二冷段炉罩上的废气出口,鼓干风机烟道上设鼓干风机;鼓风干燥段炉罩的顶部设废气出口通过炉罩风机烟道连接烟囱,炉罩风机烟道上设炉罩风机;抽风干燥段、预热段及焙烧段前段的底部设主抽风机风箱,通过主抽风机烟道连接烟囱,主抽风机烟道上设主抽风机;焙烧段后段及均热段的底部设回热风机风箱,通过回热风机烟道连接抽风干燥段炉罩及预热段炉罩上的热风入口,回热风机烟道上设回热风机;所述一冷段、助燃风抽取段、二冷段的底部设冷却风机风箱,通过冷却风管道连接冷却风机。
3.根据权利要求2所述的一种球团带式焙烧机热风系统,其特征在于,一冷段炉罩的顶部延伸至焙烧段炉罩上方,通过多条竖直设置的二次风管道与焙烧段炉罩内部连通。
4.根据权利要求1所述的一种球团带式焙烧机热风系统,其特征在于,沿助燃风流动方向,所述除尘器上游的助燃风管道上设测温电阻一,除尘器下游的助燃风管道上设测温电阻二,兑冷风阀上游的冷风管道上设测温电阻三,冷风兑入口下游的助燃风管道上设测温电阻四;测温电阻一~四、热风阀、兑冷风阀及除尘器的驱动装置分别连接控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种球团带式焙烧机热风系统,其特征在于,所述助燃风管道设有耐火材料内衬。
6.根据权利要求1所述的一种球团带式焙烧机热风系统,其特征在于,所述助燃风抽取段的长度为1.5~3.5米。
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