CN211373267U - 一种球团环冷废气余热高效利用的系统 - Google Patents

Abstract

一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四段(C4)的出风口经由第一管道(L1)连接至环冷一段(C1)的进风口。本实用新型将环冷四段的热风引入环冷机的环冷一段、环冷二段、环冷三段作为冷却风，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。

Description

一种球团环冷废气余热高效利用的系统

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，具体涉及一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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，将环冷四段的热风引入环冷一段和/或环冷二段和/或环冷三段作为冷却风。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，提供一种球团环冷废气余热高效利用的系统：

一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四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。

优选的是，环冷四段的出风口经由第三管道连接至环冷三段的进风口。

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。环冷四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四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五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，环冷四段的出风口经由第三管道连接至环冷三段的进风口，环冷三段的出风口经由第六管道连接至鼓风干燥段的进风口。

在本实用新型中，回转窑的出风口经由第七管道连接至预热二段的进风口，预热二段的出风口经由第八管道连接至抽风干燥段的进风口。

在本实用新型中，从预热一段的出风口引出的第九管道和从抽风干燥段引出的第十管道两者在合并之后经由第十一管道连接至烟囱。

优选的是，鼓风干燥段的出风口经由第十二管道连接至烟囱。

优选的是，第十一管道上设有第一除尘器和烟气处理系统。优选，第一除尘器位于烟气处理系统的上游。

作为优选，所述烟气处理系统为活性炭吸附系统。

作为优选，所述烟气处理系统包括脱硫塔和SCR脱硝系统。优选，脱硫塔位于SCR脱硝系统的上游。

优选的是，第八管道上设有第二除尘器。优选，第二除尘器为多管除尘器。

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，将环冷机的环冷四段的热风(即热废气)引入环冷一段、环冷二段、环冷三段中的一段或多段作为冷却风。

将环冷四段的热风引入环冷三段作为冷却风，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三段的热风温度，由于环冷三段的热风会进入链篦机的鼓风干燥段对生球进行鼓风干燥，因此环冷三段热风温度的提高有利于生球的干燥，也在一定程度上减少了后续干燥、预热及焙烧所需的能耗。

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。

将环冷四段的热风引入环冷一段作为冷却风，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。

在本实用新型中，可以将环冷四段的热风输送至环冷三段、环冷二段、环冷一段中的任意一段作为冷却风，例如可以将环冷四段的热风引入环冷三段作为冷却风。也可以将环冷四段的热风输送至环冷三段、环冷二段、环冷一段中的任意两段作为冷却风，例如可以将环冷四段的热风同时引入环冷一段和环冷二段作为冷却风。还可以将环冷四段的热风同时输送至环冷三段、环冷二段及环冷一段中作为冷却风。环冷四段的热风同时输送至环冷机的两段或三段时，根据实际生产需要来确定输送至每一段的具体风量。

球团工艺中，NO_x(氮氧化物)主要在回转窑中产生，回转窑内的气体经过预热二段后输送至抽风干燥段，因此本实用新型在抽风干燥段排出的烟气与预热一段排出的烟气混合后的第十一管道上设有烟气处理系统来净化烟气。烟气处理系统可以是活性炭吸附系统，通过活性炭的吸附来脱除烟气中NO_x、SO₂。烟气处理系统还可以是脱硫塔与SCR脱硝系统的组合。烟气通过第十一管道上的烟气处理系统净化后排放至烟囱。

烟气在活性炭吸附系统中主要发生如下反应：

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O

2SO₂+O₂+2H₂O→2H₂SO₄

NH₃+H₂SO₄→NH₄HSO₄

烟气在SCR系统中则主要发生如下反应：

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，同时脱除烟气中的SO₂，有效降低了烟气中各污染物的排放量。

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、本实用新型将环冷四段的热风引入环冷机的环冷一段、环冷二段、环冷三段作为冷却风，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一段、环冷二段、环冷三段作为冷却风，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、本实用新型通过烟气处理系统对抽风干燥段和预热一段排出的烟气进行处理，工艺简单，脱硝脱硫效果显著，确实有效地降低了烟气中污染物的排放浓度；

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为本实用新型将环冷四段的热风输送至环冷一段的系统的结构示意图；

图3为本实用新型将环冷四段的热风输送至环冷二段的系统的结构示意图；

图4为本实用新型将环冷四段的热风输送至环冷三段的系统的结构示意图；

图5为本实用新型将环冷四段的热风输送至环冷一段和环冷二段的系统的结构示意图；

图6为本实用新型将环冷四段的热风输送至环冷一段、环冷二段和环冷三段的系统的结构示意图。

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；3：烟囱；4：第一除尘器；5：活性炭吸附系统；6：脱硫塔；7：SCR系统；8：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；L12：第十二管道。

具体实施方式

根据本实用新型的实施方案，提供一种球团环冷废气余热高效利用的系统：

一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四段C4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。

优选的是，环冷四段C4的出风口经由第三管道L3连接至环冷三段C3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。环冷四段C4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的出风口经由第四管道L4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的出风口经由第五管道L5连接至预热一段TPH的进风口。

在本实用新型中，环冷四段C4的出风口经由第三管道L3连接至环冷三段C3的进风口，环冷三段C3的出风口经由第六管道L6连接至鼓风干燥段UDD的进风口。

在本实用新型中，回转窑2的出风口经由第七管道L7连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第八管道L8连接至抽风干燥段DDD的进风口。

在本实用新型中，从预热一段TPH的出风口引出的第九管道L9和从抽风干燥段DDD引出的第十管道L10两者在合并之后经由第十一管道L11连接至烟囱3。

优选的是，鼓风干燥段UDD的出风口经由第十二管道L12连接至烟囱3。

优选的是，第十一管道L11上设有第一除尘器4和烟气处理系统。优选，第一除尘器4位于烟气处理系统的上游。

作为优选，所述烟气处理系统为活性炭吸附系统5。

作为优选，所述烟气处理系统包括脱硫塔6和SCR脱硝系统7。优选，脱硫塔6位于SCR脱硝系统7的上游。

优选的是，第八管道L8上设有第二除尘器8。优选，第二除尘器8为多管除尘器。

实施例1

如图2所示，一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四段C4的出风口经由第一管道L1连接至环冷一段C1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。环冷四段C4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的出风口经由第四管道L4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。环冷二段C2的出风口经由第五管道L5连接至预热一段TPH的进风口。环冷三段C3的出风口经由第六管道L6连接至鼓风干燥段UDD的进风口。

回转窑2的出风口经由第七管道L7连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第八管道L8连接至抽风干燥段DDD的进风口。第八管道L8上设有第二除尘器8。第二除尘器8为多管除尘器。

从预热一段TPH的出风口引出的第九管道L9和从抽风干燥段DDD引出的第十管道L10两者在合并之后经由第十一管道L11连接至烟囱3。鼓风干燥段UDD的出风口经由第十二管道L12连接至烟囱3。

第十一管道L11上设有第一除尘器4和烟气处理系统。第一除尘器4位于烟气处理系统的上游。所述烟气处理系统为活性炭吸附系统5。

实施例2

如图3所示，一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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。环冷一段C1的出风口经由第四管道L4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的出风口经由第五管道L5连接至预热一段TPH的进风口。环冷三段C3的出风口经由第六管道L6连接至鼓风干燥段UDD的进风口。

回转窑2的出风口经由第七管道L7连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第八管道L8连接至抽风干燥段DDD的进风口。第八管道L8上设有第二除尘器8。第二除尘器8为多管除尘器。

从预热一段TPH的出风口引出的第九管道L9和从抽风干燥段DDD引出的第十管道L10两者在合并之后经由第十一管道L11连接至烟囱3。鼓风干燥段UDD的出风口经由第十二管道L12连接至烟囱3。

第十一管道L11上设有第一除尘器4和烟气处理系统。第一除尘器4位于烟气处理系统的上游。所述烟气处理系统为活性炭吸附系统5。

实施例3

如图4所示，一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四段C4的出风口经由第三管道L3连接至环冷三段C3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。环冷一段C1的出风口经由第四管道L4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。环冷二段C2的出风口经由第五管道L5连接至预热一段TPH的进风口。环冷四段C4的出风口经由第三管道L3连接至环冷三段C3的进风口，环冷三段C3的出风口经由第六管道L6连接至鼓风干燥段UDD的进风口。

回转窑2的出风口经由第七管道L7连接至预热二段PH的进风口，预热二段PH的出风口经由第八管道L8连接至抽风干燥段DDD的进风口。第八管道L8上设有第二除尘器8。第二除尘器8为多管除尘器。

从预热一段TPH的出风口引出的第九管道L9和从抽风干燥段DDD引出的第十管道L10两者在合并之后经由第十一管道L11连接至烟囱3。鼓风干燥段UDD的出风口经由第十二管道L12连接至烟囱3。

第十一管道L11上设有第一除尘器4和烟气处理系统。第一除尘器4位于烟气处理系统的上游。所述烟气处理系统为活性炭吸附系统5。

实施例4

如图5所示，重复实施例1，只是环冷四段C4的出风口还经由第二管道L2连接至环冷二段C2的进风口。

实施例5

如图6所示，重复实施例4，只是环冷四段C4的出风口还经由第三管道L3连接至环冷三段C3的进风口。所述烟气处理系统为脱硫塔6和SCR脱硝系统7。脱硫塔6位于SCR脱硝系统7的上游。

Claims (20)

1.一种球团环冷废气余热高效利用的系统，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：环冷四段(C4)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；环冷四段(C4)的出风口经由第三管道(L3)连接至环冷三段(C3)的进风口。

2.根据权利要求1所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，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)的出风口经由第四管道(L4)连接至回转窑(2)的进风口。

3.根据权利要求2所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，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)的出风口经由第五管道(L5)连接至预热一段(TPH)的进风口。

4.根据权利要求3所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：环冷三段(C3)的出风口经由第六管道(L6)连接至鼓风干燥段(UDD)的进风口。

5.根据权利要求3或4所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：回转窑(2)的出风口经由第七管道(L7)连接至预热二段(PH)的进风口，预热二段(PH)的出风口经由第八管道(L8)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口。

6.根据权利要求3或4所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：从预热一段(TPH)的出风口引出的第九管道(L9)和从抽风干燥段(DDD)引出的第十管道(L10)两者在合并之后经由第十一管道(L11)连接至烟囱(3)；和/或

鼓风干燥段(UDD)的出风口经由第十二管道(L12)连接至烟囱(3)。

7.根据权利要求5所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：从预热一段(TPH)的出风口引出的第九管道(L9)和从抽风干燥段(DDD)引出的第十管道(L10)两者在合并之后经由第十一管道(L11)连接至烟囱(3)；和/或

鼓风干燥段(UDD)的出风口经由第十二管道(L12)连接至烟囱(3)。

8.根据权利要求6所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第十一管道(L11)上设有第一除尘器(4)和烟气处理系统。

9.根据权利要求7所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第十一管道(L11)上设有第一除尘器(4)和烟气处理系统。

10.根据权利要求8或9所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第一除尘器(4)位于烟气处理系统的上游。

11.根据权利要求8或9所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：所述烟气处理系统为活性炭吸附系统(5)。

12.根据权利要求10所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：所述烟气处理系统为活性炭吸附系统(5)。

13.根据权利要求8或9所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：所述烟气处理系统包括脱硫塔(6)和SCR脱硝系统(7)。

14.根据权利要求10所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：所述烟气处理系统包括脱硫塔(6)和SCR脱硝系统(7)。

15.根据权利要求13所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：脱硫塔(6)位于SCR脱硝系统(7)的上游。

16.根据权利要求14所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：脱硫塔(6)位于SCR脱硝系统(7)的上游。

17.根据权利要求5所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第八管道(L8)上设有第二除尘器(8)。

18.根据权利要求7-9、12、14-16中任一项所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第八管道(L8)上设有第二除尘器(8)。

19.根据权利要求17所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第二除尘器(8)为多管除尘器。

20.根据权利要求18所述的球团环冷废气余热高效利用的系统，其特征在于：第二除尘器(8)为多管除尘器。

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