本發(fā)明涉及一種燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程的余熱資源主要包括燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫廢煙氣余熱和環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)礦冷卻廢氣余熱兩部分，在燒結(jié)工序總能耗中，這兩部分廢氣的余熱帶走近50％的熱量。目前，燒結(jié)余熱回收主要用于發(fā)電，以滿足鋼鐵工藝用電需求或上網(wǎng)發(fā)電，減少鋼鐵廠的運(yùn)行成本。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)大部分鋼鐵廠對(duì)環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)冷卻廢氣僅僅回收了環(huán)冷機(jī)一段和二段的250～450℃的中溫廢氣，對(duì)于三段上的100～150℃的低溫廢氣不做回收，僅有少量鋼鐵廠對(duì)于燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫?zé)煔庥酂徇M(jìn)行回收，且對(duì)于環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)冷卻余熱回收和燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫廢煙氣余熱回收是兩個(gè)獨(dú)立的回收系統(tǒng)，設(shè)備眾多，投資大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種綜合利用燒結(jié)大煙道煙氣和環(huán)冷機(jī)廢氣余熱，同時(shí)合理布置各受熱面的燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種環(huán)冷機(jī)廢氣與燒結(jié)大煙道煙氣余熱綜合利用系統(tǒng)，包括環(huán)冷機(jī)前區(qū)余熱回收裝置、低壓汽包和高壓汽包，所述環(huán)冷機(jī)前區(qū)余熱回收裝置包括換熱裝置；所述換熱裝置包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的高壓過(guò)熱器、高壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器、高壓省煤器、低壓蒸發(fā)器和低壓省煤器；

其中所述高壓過(guò)熱器進(jìn)氣口通過(guò)管道與高壓汽包蒸汽出口連通；所述高壓蒸發(fā)器的出、入水口分別通過(guò)管道與高壓汽包入水口和出水口連通；所述低壓過(guò)熱器的進(jìn)氣口通過(guò)管道與低壓汽包蒸汽出口連通；所述高壓省煤器的出、入水口分別通過(guò)管道與高壓汽包入水口和低壓汽包出水口連通；所述低壓蒸發(fā)器的出、入水口分別通過(guò)管道與低壓汽包入水口和出水口連通；所述低壓省煤器的出、入水口分別通過(guò)管道與低壓汽包入水口和低壓省煤器給水管道連通；

所述高壓省煤器與所述低壓汽包之間的管道上設(shè)置有給水泵。

進(jìn)一步地，所述環(huán)冷機(jī)前區(qū)余熱回收裝置還包括：設(shè)置在環(huán)冷機(jī)ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)上方用于收集熱煙風(fēng)的集風(fēng)裝置和用于將降溫后的煙風(fēng)送至環(huán)冷機(jī)的送風(fēng)裝置；

所述集風(fēng)裝置、換熱裝置和送風(fēng)裝置依次連通形成循環(huán)的換熱風(fēng)路。

進(jìn)一步地，還包括環(huán)冷機(jī)后區(qū)余熱回收裝置；

所述后區(qū)余熱回收裝置包括設(shè)置在環(huán)冷機(jī)ⅲ區(qū)上方的給水預(yù)熱器，所述給水預(yù)熱器的出水口通過(guò)管道與低壓省煤器的水管道連通，所述給水預(yù)熱器的入水口和給水預(yù)熱器給水管道連通。

進(jìn)一步地，還包括燒結(jié)大煙道余熱回收裝置；

所述燒結(jié)大煙道余熱回收裝置包括設(shè)置在燒結(jié)大煙道內(nèi)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的出、入水口分別通過(guò)管道與高壓汽包入水口和出水口連通。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括余熱發(fā)電裝置，所述余熱發(fā)電裝置包括汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；所述汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接；

所述汽輪機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)管道與高壓過(guò)熱器和低壓過(guò)熱器的出氣口連通，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)做功傳遞到發(fā)電機(jī)上。

進(jìn)一步地，所述余熱發(fā)電裝置還包括冷凝器，所述冷凝器的入水口通過(guò)管道與汽輪機(jī)的出水口連通，所述冷凝器的出水口通過(guò)管道與給水預(yù)熱器的給水管道連通。

進(jìn)一步地，所述冷凝器與給水預(yù)熱器的給水管道之間的管道上設(shè)置有凝結(jié)水泵。

進(jìn)一步地，所述低壓汽包上設(shè)置有除氧器，用于給低壓汽包中的水進(jìn)行除氧。

進(jìn)一步地，所述汽輪機(jī)為補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)。

本發(fā)明回收了燒結(jié)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生兩種余熱資源：燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫?zé)煔庥酂?燒結(jié)大煙道中)和環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)礦冷卻后廢氣的余熱，不僅利用了環(huán)冷機(jī)ⅲ區(qū)的低溫(100～150℃)廢氣余熱，并且按照熱力學(xué)第二定律，合理布置在環(huán)冷機(jī)余熱回收裝置和燒結(jié)大煙道中受熱面，梯級(jí)回收尾部煙道中的煙氣余熱，產(chǎn)生兩種高品質(zhì)的過(guò)熱蒸汽，提高了發(fā)電效率，同時(shí)采用單汽包回收燒結(jié)大煙道和環(huán)冷機(jī)廢氣中余熱，減少了設(shè)備數(shù)量，降低了投資成本。

附圖說(shuō)明

圖1是一種環(huán)冷機(jī)廢氣與燒結(jié)大煙道煙氣余熱綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

環(huán)冷機(jī)1、余熱鍋爐單元2、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、燒結(jié)大煙道4、高壓汽包5、低壓汽包及除氧器6、給水泵7、補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)8、發(fā)電機(jī)9、冷凝器10、凝結(jié)水泵11、低溫余熱單元12、燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13、高壓過(guò)熱器201、高壓蒸發(fā)器202、低壓過(guò)熱器203、高壓省煤器204、低壓蒸發(fā)器205、低壓省煤器206、給水預(yù)熱器1201。

需要說(shuō)明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過(guò)參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說(shuō)明本發(fā)明的概念。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例回收的余熱包括兩部分：燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫?zé)煔庥酂?燒結(jié)大煙道中)和環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)礦冷卻后廢氣的余熱。余熱鍋爐單元2回收環(huán)冷機(jī)1中ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)中的廢氣余熱，低溫余熱單元12回收環(huán)冷機(jī)ⅲ區(qū)中的廢氣余熱，燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13回收燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫?zé)煔庥酂帷?/p>

本實(shí)施例分為兩部分，一部分為煙風(fēng)系統(tǒng)，另一部分為汽水發(fā)電系統(tǒng)。

煙風(fēng)系統(tǒng)：環(huán)冷機(jī)1上的ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)排出的高溫廢氣通過(guò)管道接出并匯合，匯合后溫度在250～450℃之間，然后接入余熱鍋爐單元2中，經(jīng)過(guò)布置在其中的各受熱蒸發(fā)面吸熱后，溫度降低至100～200℃，然后通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)3打入環(huán)冷機(jī)1上ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)所對(duì)應(yīng)的下部風(fēng)箱中，廢氣吸收環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦中的顯熱后再次進(jìn)入余熱鍋爐單元2中，完成一個(gè)廢氣循環(huán)過(guò)程。環(huán)冷機(jī)1上的ⅲ區(qū)排氣口排出的廢氣溫度在100～200℃之間，通過(guò)低溫余熱單元12，被布置在其中的給水預(yù)熱器1201換熱后，溫度降至60～120℃，然后排入大氣中。燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13布置在燒結(jié)大煙道4中，吸收燒結(jié)線終點(diǎn)區(qū)域高溫?zé)煔?250～450℃)。

汽水發(fā)電系統(tǒng)：從凝汽器10來(lái)的凝結(jié)水經(jīng)過(guò)凝結(jié)水泵11打入給水預(yù)熱器1201中，吸收環(huán)冷機(jī)ⅲ區(qū)排出的低溫廢氣余熱后，進(jìn)入布置在余熱鍋爐單元2中的低壓省煤器206中，在此吸收環(huán)冷機(jī)ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)的廢氣余熱，然后進(jìn)入低壓汽包及除氧器6中；低壓汽包及除氧器6與低壓蒸發(fā)器205通過(guò)至少兩路管道相互連接，水在低壓蒸發(fā)器205中吸收廢氣的熱量后轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔镞M(jìn)入低壓汽包及除氧器6中，此部分水力循環(huán)依靠低壓蒸發(fā)器205進(jìn)出口兩端管道中介質(zhì)的重度差完成，形成一個(gè)自然循環(huán)回路，生成的汽水混合物在低壓汽包及除氧器6中完成自除氧及汽水分離過(guò)程，飽和蒸汽則進(jìn)入低壓過(guò)熱器203中，吸收熱量后變成高品質(zhì)的過(guò)熱蒸汽送入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)8中做功，一部分飽和水再次進(jìn)入低壓蒸發(fā)器205，另外一部分飽和水經(jīng)過(guò)給水泵7打入高壓省煤器204中，經(jīng)過(guò)換熱升溫后進(jìn)入高壓汽包5中；水在高壓汽包5中分別進(jìn)入燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13中和高壓蒸發(fā)器202中，經(jīng)過(guò)吸收大煙道煙氣余熱和環(huán)冷機(jī)廢氣余熱后變成汽水混合物進(jìn)入高壓汽包5中，高壓汽包5中的水在高壓汽包5與燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13中是依靠燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13進(jìn)出口兩端管道中介質(zhì)的重度差完成的，形成一個(gè)單獨(dú)的自然循環(huán)回路，同樣，高壓汽包5中的水在高壓汽包5與高壓蒸發(fā)器202中是依靠高壓蒸發(fā)器202進(jìn)出口兩端管道中介質(zhì)的重度差完成的，形成一個(gè)單獨(dú)的自然循環(huán)回路，產(chǎn)生的汽水混合物在高壓汽包5中經(jīng)過(guò)分離，飽和水繼續(xù)進(jìn)入燒結(jié)大煙道蒸發(fā)器13和高壓蒸發(fā)器202中換熱，飽和蒸汽則進(jìn)入高壓過(guò)熱器201中，被環(huán)冷機(jī)廢氣加熱后變?yōu)楦咂焚|(zhì)的高壓過(guò)熱蒸汽進(jìn)入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)8中，推動(dòng)汽輪機(jī)做功；補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)8和發(fā)電機(jī)9通過(guò)聯(lián)軸器連接，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)做功傳遞到發(fā)電機(jī)上，繼而變?yōu)殡娔?，發(fā)電外輸；做完功的高壓過(guò)熱蒸汽和低壓過(guò)熱蒸汽變?yōu)榉ζ筮M(jìn)入凝汽器10，經(jīng)過(guò)冷凝之后成為凝結(jié)水由凝結(jié)水泵11打入給水預(yù)熱器1201中，完成一個(gè)汽水循環(huán)。

本發(fā)明回收了燒結(jié)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生兩種余熱資源：燒結(jié)機(jī)燒結(jié)的高溫?zé)煔庥酂?燒結(jié)大煙道中)和環(huán)冷機(jī)上的燒結(jié)礦冷卻后廢氣的余熱，不僅利用了環(huán)冷機(jī)ⅲ區(qū)的低溫(100～150℃)廢氣余熱，并且按照熱力學(xué)第二定律，合理布置在環(huán)冷機(jī)余熱回收裝置和燒結(jié)大煙道中受熱面，梯級(jí)回收尾部煙道中的煙氣余熱，產(chǎn)生兩種高品質(zhì)的過(guò)熱蒸汽，提高了發(fā)電效率，同時(shí)采用單汽包回收燒結(jié)大煙道和環(huán)冷機(jī)廢氣中余熱，減少了設(shè)備數(shù)量，降低了投資成本。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。