CN210922235U - 一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统 - Google Patents

Abstract

一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，该系统包括环冷机(C)；环冷机(C)依次设有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)、环冷三段(C3)和环冷四段(C4)；其特征在于：环冷三段(C3)的出风口经由第一管道(L1)连接至环冷一段(C1)的进风口。本实用新型充分利用环冷废气的余热，提高球团矿产质量指标，减少燃料的消耗，具有“节能、减排、提质、增产和环保”的特点。

Description

一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统

技术领域

本实用新型涉及链篦机-回转窑氧化球团生产技术，具体涉及一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，属于球团生产、环境保护技术领域。

背景技术

球团矿是我国高炉炼铁生成的主要含铁炉料，2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿，由于球团生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。

我国球团生产以链篦机-回转窑-环冷机工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。现有的链篦机-回转窑氧化球团生产工艺如图1所示，链篦机分成鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)，环冷机分成环冷一段(C1)、环冷二段(C2)、环冷三段(C3)和环冷四段(C4)。其中，环冷一段(C1)的风直接进入回转窑(2)中焙烧球团矿，经预热二段(PH)加热预热球后鼓入到抽风干燥段(DDD)对生球进行抽风干燥，再经抽风干燥段(DDD)向外排放(排放之前经过烟气净化处理)；环冷二段(C2)的风进入预热一段(TPH)加热干燥球后向外排放；环冷三段(C3)的风进入鼓风干燥段(UDD)对生球进行鼓风干燥；环冷四段(C4)的风则直接排放，从而实现链篦机-回转窑-环冷机风流系统的循环利用。

现有技术虽然能够实现球团工艺的循环利用，但仍然存在一些问题：

1、环冷机各段皆采用冷风冷却氧化球团矿，冷却后的热风分别作为干燥、预热和焙烧用风，温度偏低，造成球团矿产质量指标差异，能耗较高，为了提高指标，只能消耗更多的燃料；

2、过去环冷机的主要功能是冷却氧化球团矿，防止烧皮带，后续考虑到干燥、预热和焙烧用风需要，因此设置了四段冷却，但是因为环冷四段的风温很低，只能进行排放，而没有进行循环利用；

3、环冷四段的热风直接排放，不仅造成能源的浪费，而且造成环境的污染。

为了满足链篦机-回转窑氧化球团生产过程节能减排和环境友好的要求，必须从热风系统出发，发明出更加先进的风流系统，同时利用系统自身的特点，实现节能、减排、提质、增产和环保的目的，提高球团生产的生命力和竞争力。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和问题，本实用新型通过优化链篦机-回转窑-环冷机工艺的风流系统，将环冷三段的热风引入环冷一段作为冷却风，同时将环冷四段的热风引入环冷二段作为冷却风。通过热风系统的改变，不仅可以优化各干燥、预热和焙烧段的风温，减少燃料的消耗，提高球团矿产质量指标，而且环冷废气的余热得到高效利用，冷却系统的环境也得到改善，以此解决上述面临的技术难题，具有“节能、减排、提质、增产和环保”的特点。

根据本实用新型的实施方案，提供一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统：

一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，该系统包括环冷机。环冷机依次设有环冷一段、环冷二段、环冷三段和环冷四段。其中：环冷三段的出风口经由第一管道连接至环冷一段的进风口。

优选的是，环冷四段的出风口经由第二管道连接至环冷二段的进风口。

在本实用新型中，该系统还包括回转窑，回转窑的前端与环冷机的环冷一段连接。环冷三段的出风口经由第一管道连接至环冷一段的进风口，环冷一段的出风口经由第三管道连接至回转窑的进风口。

在本实用新型中，该系统还包括链篦机。按照工艺走向，所述链篦机依次设有鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段及预热二段。回转窑的尾端与链篦机的预热二段连接。环冷四段的出风口经由第二管道连接至环冷二段的进风口，环冷二段的出风口经由第四管道连接至预热一段的进风口。

在本实用新型中，回转窑的前端即指回转窑的窑头所在的一端，回转窑的尾端即指回转窑的窑尾所在的一端。回转窑的前端一般配有一台鼓风机，用于向回转窑的中央烧嘴供应助燃风。

在本实用新型中，回转窑的出风口经由第五管道连接至预热二段的进风口，预热二段的出风口经由第六管道连接至抽风干燥段的进风口。

作为优选，从第六管道上分出第七管道，第七管道连接至鼓风干燥段的进风口。

优选的是，第七管道上连接有空气管道。通过空气管道(L0)向第七管道(L7)内兑入冷风。

在本实用新型中，从预热一段的出风口引出的第八管道和从抽风干燥段的出风口引出的第九管道两者在合并之后经由第十管道连接至烟囱。

作为优选，从鼓风干燥段的出风口引出的第十一管道合并至第十管道。

即鼓风干燥段的出风口经由第十一管道和第十管道连接至烟囱，也就是说从鼓风干燥段排出的烟气与从抽风干燥段、预热一段排出的烟气一并排放至烟囱(烟气排放之前进行净化处理)。

优选的是，第十管道上设有第一除尘器和SCR脱硝系统。优选，第一除尘器位于SCR脱硝系统的上游。

优选的是，第一除尘器设置在第十一管道与第十管道连接位置的下游。

优选的是，第六管道上设有第二除尘器。优选，第二除尘器为多管除尘器；

优选的是，第二除尘器设置在第七管道与第六管道连接位置的上游。

现有链篦机-回转窑氧化球团生产工艺中大多将冷却系统(如本申请中的环冷机)分成环冷一段、环冷二段、环冷三段，部分球团生产工艺中考虑到干燥、预热和焙烧用风需要，将环冷系统设置为四段冷却(即增设了环冷四段)。现有技术中，环冷机各段的热废气通常是被引入回转窑作为二次助燃风，或者被引入链篦机用作球团的干燥、预热。而环冷机的环冷四段由于风温较低，往往只能进行排放。本实用新型为了满足链篦机-回转窑氧化球团生产过程节能减排和环境友好的要求，将环冷机的环冷三段的热风(即热废气)引入环冷一段作为冷却风，同时将环冷四段的热风引入环冷二段作为冷却风。

将环冷四段的热风引入环冷二段作为冷却风，不仅可以减少废气的排放量，而且解决了废气无组织排放造成的环保问题，同时可以适当提高环冷二段的热风温度，由于环冷二段的热风会进入链篦机的预热一段对干燥球进行预热，因此环冷二段热风温度的提高有利于干燥球的预热，提高了预热球的强度，也在一定程度上减少了后续预热、焙烧所需的能耗。

将环冷三段的热风引入环冷一段作为冷却风，可以适当提高环冷一段的热风温度，由于环冷一段的热风会直接进入回转窑参与球团矿的焙烧，因此环冷一段热风温度的升高有利于球团矿的氧化结晶，提高了焙烧球的强度，也在一定程度上减少了中央烧嘴提供的燃料消耗。

此外，现有技术中一般将环冷三段的热风引入链篦机的鼓风干燥段用作生球的干燥，而本实用新型中将环冷三段的热风输送至环冷二段作为冷却风，因此本实用新型中还将预热二段排出的烟气分成两部分，一部分通过第六管道进入抽风干燥段用作抽风干燥用，另一部分通过第七管道进入鼓风干燥段用作鼓风干燥用，其中输送至抽风干燥段与鼓风干燥段的具体风量则根据实际生产需要进行调整。优选的是，第七管道上还连接有空气管道，用于向输送至鼓风干燥段的热风中兑入冷风，从而优化鼓风干燥段的风温，有利于生球的鼓风干燥。

球团工艺中，NOx(氮氧化物)主要在回转窑中产生，本实用新型中回转窑内的气体经过预热二段后输送至抽风干燥段和鼓风干燥段，因此本实用新型中从鼓风干燥段排出的烟气，与从抽风干燥段、预热一段排出的烟气一并通过第一除尘器除尘后进入SCR系统进行脱硝。烟气通过SCR系统净化后排放至烟囱。

烟气在SCR系统中主要发生如下反应：

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

通过上述反应，可以实现烟气中的NO_x(包括NO、NO₂)转化为N₂，有效降低了烟气中NO_x的排放量。

在本申请中，所述“上游”或“下游”是相对于管道中烟气的走向的概念。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将环冷三段的热风引入环冷一段作为冷却风，同时将环冷四段的热风引入环冷二段作为冷却风，环冷废气的余热得到充分高效地利用，有效提高环冷机各段的热风温度，从而优化系统中各干燥、预热、焙烧段的风温，减少燃料的消耗；

2、本实用新型将环冷四段的热风引入环冷机的环冷二段作为冷却风，减少了系统废气的排放量，而且解决了废气无组织排放造成的环保问题；

3、本实用新型通过SCR系统对鼓风干燥段、抽风干燥段和预热一段排出的烟气进行处理，工艺简单，脱硝效果显著，确实有效地降低了烟气中NOx的排放浓度；

4、本实用新型有利于球团的干燥、预热、焙烧，提高了球团矿的产质量指标，冷却系统的环境也得到改善，具有“节能、减排、提质、增产和环保”的特点。

附图说明

图1为现有技术链篦机-回转窑球团生产工艺简图；

图2为本实用新型一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统的结构示意图；

图3为本实用新型装置第七管道上连接有空气管道的结构示意图。

附图标记：

1：链篦机；UDD：鼓风干燥段；DDD：抽风干燥段；TPH：预热一段；PH：预热二段；2：回转窑；C：环冷机；C1：环冷一段；C2：环冷二段；C3：环冷三段；C4：环冷四段；3：烟囱；4：第一除尘器；5：SCR系统；6：第二除尘器；

L1：第一管道；L2：第二管道；L3：第三管道；L4：第四管道；L5：第五管道；L6：第六管道；L7：第七管道；L8：第八管道；L9：第九管道；L10：第十管道；L11：第十一管道；L0：空气管道。

具体实施方式

根据本实用新型的实施方案，提供一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统：

一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，该系统包括环冷机C。环冷机C依次设有环冷一段C1、环冷二段C2、环冷三段C3和环冷四段C4。其中：环冷三段C3的出风口经由第一管道L1连接至环冷一段C1的进风口。

优选的是，环冷四段C4的出风口经由第二管道L2连接至环冷二段C2的进风口。

在本实用新型中，该系统还包括回转窑2，回转窑2的前端与环冷机C的环冷一段C1连接。环冷三段C3的出风口经由第一管道L1连接至环冷一段C1的进风口，环冷一段C1的出风口经由第三管道L3连接至回转窑2的进风口。

在本实用新型中，该系统还包括链篦机1。按照工艺走向，所述链篦机1依次设有鼓风干燥段UDD、抽风干燥段DDD、预热一段TPH及预热二段PH。回转窑2的尾端与链篦机1的预热二段PH连接。环冷四段C4的出风口经由第二管道L2连接至环冷二段C2的进风口，环冷二段C2的出风口经由第四管道L4连接至预热一段TPH的进风口。

在本实用新型中，回转窑2的出风口经由第五管道L5连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第六管道L6连接至抽风干燥段DDD的进风口。

作为优选，从第六管道L6上分出第七管道L7，第七管道L7连接至鼓风干燥段UDD的进风口。

优选的是，第七管道L7上连接有空气管道L0。

在本实用新型中，从预热一段TPH的出风口引出的第八管道L8和从抽风干燥段DDD的出风口引出的第九管道L9两者在合并之后经由第十管道L10连接至烟囱3。

作为优选，从鼓风干燥段UDD的出风口引出的第十一管道L11合并至第十管道L10。

优选的是，第十管道L10上设有第一除尘器4和SCR脱硝系统5。优选，第一除尘器4位于SCR脱硝系统5的上游。

优选的是，第一除尘器4设置在第十一管道L11与第十管道L10连接位置的下游。

优选的是，第六管道L6上设有第二除尘器6。优选，第二除尘器6为多管除尘器；

优选的是，第二除尘器设置在第七管道L7与第六管道L6连接位置的上游。

实施例1

如图2所示，一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，该系统包括环冷机C。环冷机C依次设有环冷一段C1、环冷二段C2、环冷三段C3和环冷四段C4。其中：环冷三段C3的出风口经由第一管道L1连接至环冷一段C1的进风口。环冷四段C4的出风口经由第二管道L2连接至环冷二段C2的进风口。

该系统还包括回转窑2，回转窑2的前端与环冷机C的环冷一段C1连接。环冷三段C3的出风口经由第一管道L1连接至环冷一段C1的进风口，环冷一段C1的出风口经由第三管道L3连接至回转窑2的进风口。

该系统还包括链篦机1。按照工艺走向，所述链篦机1依次设有鼓风干燥段UDD、抽风干燥段DDD、预热一段TPH及预热二段PH。回转窑2的尾端与链篦机1的预热二段PH连接。环冷四段C4的出风口经由第二管道L2连接至环冷二段C2的进风口，环冷二段C2的出风口经由第四管道L4连接至预热一段TPH的进风口。

回转窑2的出风口经由第五管道L5连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第六管道L6连接至抽风干燥段DDD的进风口。

从预热一段TPH的出风口引出的第八管道L8和从抽风干燥段DDD的出风口引出的第九管道L9两者在合并之后经由第十管道L10连接至烟囱3。

实施例2

重复实施例1，只是第十管道L10上设有第一除尘器4和SCR系统5。第一除尘器4位于SCR系统5的上游。第六管道L6上设有第二除尘器6。第二除尘器6为多管除尘器。

实施例3

重复实施例2，只是从第六管道L6上分出第七管道L7，第七管道L7连接至鼓风干燥段UDD的进风口。从鼓风干燥段UDD的出风口引出的第十一管道L11合并至第十管道L10。第一除尘器4设置在第十一管道L11与第十管道L10连接位置的下游。第二除尘器设置在第七管道L7与第六管道L6连接位置的上游。

实施例4

如图3所示，重复实施例3，只是第七管道L7上连接有空气管道L0。

Claims (19)

1.一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统，该系统包括环冷机(C)；环冷机(C)依次设有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)、环冷三段(C3)和环冷四段(C4)；其特征在于：环冷三段(C3)的出风口经由第一管道(L1)连接至环冷一段(C1)的进风口。

2.根据权利要求1所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：环冷四段(C4)的出风口经由第二管道(L2)连接至环冷二段(C2)的进风口。

3.根据权利要求1或2所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：该系统还包括回转窑(2)，回转窑(2)的前端与环冷机(C)的环冷一段(C1)连接；环冷一段(C1)的出风口经由第三管道(L3)连接至回转窑(2)的进风口。

4.根据权利要求3所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：该系统还包括链篦机(1)；按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)及预热二段(PH)；回转窑(2)的尾端与链篦机(1)的预热二段(PH)连接；环冷二段(C2)的出风口经由第四管道(L4)连接至预热一段(TPH)的进风口。

5.根据权利要求4所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：回转窑(2)的出风口经由第五管道(L5)连接至预热二段(PH)的进风口，预热二段(PH)的出风口经由第六管道(L6)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口。

6.根据权利要求5所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：从第六管道(L6)上分出第七管道(L7)，第七管道(L7)连接至鼓风干燥段(UDD)的进风口。

7.根据权利要求6所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第七管道(L7)上连接有空气管道(L0)，通过空气管道(L0)向第七管道(L7)内兑入冷风。

8.根据权利要求4-6中任一项所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：从预热一段(TPH)的出风口引出的第八管道(L8)和从抽风干燥段(DDD)的出风口引出的第九管道(L9)两者在合并之后经由第十管道(L10)连接至烟囱(3)。

9.根据权利要求7所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：从预热一段(TPH)的出风口引出的第八管道(L8)和从抽风干燥段(DDD)的出风口引出的第九管道(L9)两者在合并之后经由第十管道(L10)连接至烟囱(3)。

10.根据权利要求8所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：从鼓风干燥段(UDD)的出风口引出的第十一管道(L11)合并至第十管道(L10)。

11.根据权利要求9所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：从鼓风干燥段(UDD)的出风口引出的第十一管道(L11)合并至第十管道(L10)。

12.根据权利要求8所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第十管道(L10)上设有第一除尘器(4)和SCR脱硝系统(5)；第一除尘器(4)位于SCR脱硝系统(5)的上游。

13.根据权利要求9-11中任一项所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第十管道(L10)上设有第一除尘器(4)和SCR脱硝系统(5)；第一除尘器(4)位于SCR脱硝系统(5)的上游。

14.根据权利要求12所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第一除尘器(4)设置在第十一管道(L11)与第十管道(L10)连接位置的下游。

15.根据权利要求13所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第一除尘器(4)设置在第十一管道(L11)与第十管道(L10)连接位置的下游。

16.根据权利要求5-7、9-12、14-15中任一项所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第六管道(L6)上设有第二除尘器(6)；第二除尘器(6)为多管除尘器。

17.根据权利要求8所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第六管道(L6)上设有第二除尘器(6)；第二除尘器(6)为多管除尘器。

18.根据权利要求16所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第二除尘器设置在第七管道(L7)与第六管道(L6)连接位置的上游。

19.根据权利要求17所述的高效利用球团环冷废气余热的生产系统，其特征在于：第二除尘器设置在第七管道(L7)与第六管道(L6)连接位置的上游。

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