專利名稱：燒結(jié)凈煙氣再熱裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燒結(jié)煙氣的處理裝置和方法，更具體地，涉及燒結(jié)凈煙 氣再熱裝置和方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)是將各種例如粉狀的礦石原料(一般為鐵礦)、混合適宜的燃 料和熔劑后放于燒結(jié)機上點火燒結(jié)，在燃料產(chǎn)生高熱和一 系列物理化學 變化的作用下、使部分混合料顆粒表面發(fā)生軟化和溶化，產(chǎn)生一定數(shù)量 的液相，并濕潤其它未熔化的礦石顆粒，當冷卻后，液相將礦石顆粒粘 結(jié)成燒結(jié)礦。燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點火后，在高溫燒結(jié)成型過程中產(chǎn)生的廢氣 (簡而言之，就是燒結(jié)機排放'的煙氣)，其通常都會含有多種環(huán)境污染 物，因而不宜直接排放到環(huán)境空氣中。特別地，這些環(huán)境污染物包括較 多的二氧化硫，從而使得燒結(jié)煙氣成為一種主要的二氧化硫排放源。在 將燒結(jié)煙氣排放到環(huán)境空氣中之前，對其進行有效的燒結(jié)煙氣環(huán)境污染 物脫除處理(尤其是脫硫處理)對環(huán)境保護而言至關(guān)重要。為方便起見，在本申請中將這種進行了環(huán)境污染物脫除處理的燒結(jié) 煙氣稱為"燒結(jié)凈煙氣"。進行燒結(jié)煙氣環(huán)境污染物脫除處理可能會降低燒結(jié)凈煙氣的溫度。 這在某些情況下可能會降低燒結(jié)凈煙氣的擴散能力，不利于其通過煙囪 排放到環(huán)境空氣中，并且可能會對煙囪本身造成嚴重的腐蝕(因為燒結(jié) 凈煙氣仍會含有少量的腐蝕性物質(zhì)，例如未^^皮完全脫除的二氧化石危)。特別地，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的， 一種主要的燒結(jié)煙氣環(huán)境 污染物脫除處理就是要脫除燒結(jié)煙氣中的二氧化石危，即脫硫處理。當前， 濕法脫硫技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的燒結(jié)煙氣脫疏處理方法。但是，在 利用濕法脫^5危技術(shù)脫除燒結(jié)煙氣中的二氧化石危時，得到的燒結(jié)凈煙氣溫度較低(一般僅為50。C左右)，而且在通常情況下會含有大量的飽和水蒸氣和少量未完全脫除的二氧化硫。這種燒結(jié)凈煙氣在排放過程中擴散 能力較差，而且其在煙自中上升時，溫度還會不斷降低，這往往會在煙壁及相關(guān)設(shè)備形成嚴重的腐蝕。因此，若要 直接排放經(jīng)過濕法脫硫處理得到的燒結(jié)凈煙氣，就必須增強煙自的防腐 等級，這不但初始投資以及維護成本較高，而且在維護過程中需要相應(yīng) 設(shè)備停運，使企業(yè)生產(chǎn)能力降低。因此人們意識到，至少在燒結(jié)煙氣濕法脫vf充處理工藝等導致燒結(jié)凈 氣溫度降低的環(huán)境污染物脫除處理之后，不宜將得到的燒結(jié)凈煙氣直接 排放到煙自中，而應(yīng)有效地解決由于燒結(jié)凈煙氣溫度較低且含有基本上 飽和的水蒸氣，因而擴散能力較差，容易在煙囪內(nèi)壁形成結(jié)露，腐蝕煙 囪內(nèi)壁及相關(guān)設(shè)備的問題。實現(xiàn)上述目的的可行方法之一就是對燒結(jié)凈煙氣進行再熱，提高燒 結(jié)凈煙氣的溫度，使其含有的水蒸氣遠離非飽和態(tài)，從而提高燒結(jié)凈煙 氣的排放擴散能力，并且使其不易在煙囪內(nèi)結(jié)露，從而避免燒結(jié)凈煙氣 對煙自內(nèi)壁及相關(guān)設(shè)備的腐蝕。傳統(tǒng)的燒結(jié)凈煙氣再熱方法是將溫度較低的燒結(jié)凈煙氣與未經(jīng)處 理的溫度較高的燒結(jié)煙氣進行熱交換，從而實現(xiàn)提高燒結(jié)凈煙氣溫度的目的。這種方法通常被稱為GGH,即煙氣-煙氣換熱技術(shù)。但是，通常 情況下，未經(jīng)處理的燒結(jié)煙氣的溫度范圍也僅僅在大約80。C 120。C之 間，不但平均煙氣溫度較低，而且波動較大，因此，這種傳統(tǒng)的提高燒 結(jié)凈煙氣溫度的方法所實現(xiàn)的效果實際上并不理想。目前，還有一種燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其是利用燒結(jié)機的余熱來加 熱專用管道中的水蒸汽，然后將溫度較低的燒結(jié)凈煙氣與高溫水蒸汽換 熱，從而實現(xiàn)提高凈煙氣溫度的目的。但是，由于這種技術(shù)需要在燒結(jié) 機中或其附近設(shè)置額外的熱交換器來加熱水蒸汽，而且需要一定防腐等 級且傳送距離通常較遠的蒸汽輸送管道以及額外的抽吸設(shè)備等，因此實 施費用較高，蒸汽輸送管道的維護工作等也不是十分便利。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實施費用和維護 費用均較少的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，有效可靠地提高燒結(jié)凈煙氣的排放溫度。本發(fā)明的一個進一步的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實施費用和維 護費用均較少的對濕法脫疏處理后的燒結(jié)凈煙氣進行再熱的裝置，有效可靠地提高燒結(jié)凈煙氣的排放溫度，降低燒結(jié)凈煙氣的濕度，減輕燒結(jié) 凈煙氣對煙囪的腐蝕，提高燒結(jié)凈煙氣的排放擴散能力，避免在煙自周 邊形成酸霧。本發(fā)明的另 一個目的是要提供一種實施費用和維護費用均較少的 燒結(jié)凈煙氣再熱方法，有效可靠地提高燒結(jié)凈煙氣的排放溫度。本發(fā)明的一個進一步的目的是要提供一種實施費用和維護費用均 較少的對濕法脫硫處理的燒結(jié)凈煙氣進行再熱的方法，有效可靠地提高 燒結(jié)凈煙氣的排放溫度，降低燒結(jié)凈煙氣的濕度，減輕燒結(jié)凈煙氣對煙 自的腐蝕，提高燒結(jié)凈煙氣的排放擴散能力，避免在煙囪周邊形成酸霧。一方面，本發(fā)明提供了一種燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其包括余熱回 收裝置，用于回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和熱交換器，用于將所述余熱與 所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣的溫度。進一步地，所述余熱回收裝置包括空氣送入管道，用于將所述燒結(jié) 環(huán)冷機的用于冷卻燒結(jié)塊料的處理空氣通入所述熱交換器中。更進一步地，所述燒結(jié)凈煙氣被通入所述熱交換器中，與來自所述 燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣進行熱交換。而且所述燒結(jié)凈煙氣再熱裝置還包 括空氣回收管道，用于將經(jīng)過所迷熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán)冷 機的處理空氣返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機，再次用于冷卻燒結(jié)塊料。優(yōu)選地， 所述空氣回收管道的末端通向所述燒結(jié)環(huán)冷機的冷卻風機，從而使得經(jīng)機的抽^作用;重新返回^到所述燒結(jié)環(huán)i機。 '、、進一步地，所述燒結(jié)凈煙氣再熱裝置還包括濾塵裝置，所述濾塵裝 置設(shè)置在所述空氣送入管道中或所述空氣送入管道的入口與所述燒結(jié) 環(huán)冷機之間。進一步地，所述燒結(jié)凈煙氣是燒結(jié)煙氣經(jīng)過環(huán)境污染物脫除處理后 的煙氣。其中，所述環(huán)境污染物脫除處理優(yōu)選是脫硫處理，更優(yōu)選地， 是濕法脫硫處理。另一方面，本發(fā)明提供了一種燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其包括以下步 驟回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換， 以提高所迷燒結(jié)凈煙氣的溫度。進一步地，所述回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱的步驟包括將所述燒結(jié)環(huán) 冷機的用于冷卻燒結(jié)塊料的處理空氣通入熱交換器中。更進一步地，所述將余熱與燒結(jié)凈煙氣進行熱交換的步驟包括將 所述燒結(jié)凈煙氣通入所述熱交換器中，與來自所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空 氣進行熱交換。而且所述燒結(jié)凈煙氣再熱方法還包括將經(jīng)過所述熱交 換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機，再 次用于冷卻燒結(jié)塊料。優(yōu)選地，經(jīng)過所述熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機。''"" '、 '進一步地，在將所述燒結(jié)環(huán)冷機的用于冷卻燒結(jié)塊料的處理空氣通 入熱交換器中之前，可以對其進行濾塵處理。進一步地，所述燒結(jié)凈煙氣是燒結(jié)煙氣經(jīng)過環(huán)境污染物脫除處理后 的煙氣。其中，所述環(huán)境污染物脫除處理優(yōu)選是脫硫處理，更優(yōu)選地， 是濕法脫硫處理。本發(fā)明充分利用了在燒結(jié)處理涉及的整個工藝過程中可獲取余熱 的途徑，創(chuàng)造性地利用燒結(jié)環(huán)冷機的余熱對燒結(jié)凈煙氣進行再熱處理， 不需要額外的能源消耗，而且由于傳送余熱的路徑一般較短(相比于從 燒結(jié)機獲取余熱的方式)，因此熱效率較高。進一步地，本發(fā)明突破了需要間接利用水蒸汽等熱容較高的介質(zhì)來 傳送熱量的傳統(tǒng)認識，直接利用燒結(jié)環(huán)冷機排出的高溫處理空氣攜帶的 熱量在熱交換器中與燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，實 施費用和維護費用都較少，而且運行可靠性高。此外，本發(fā)明在回收從熱交換器中排出的降溫后的處理空氣時，利 用了燒結(jié)環(huán)冷機配套的冷卻分機，不需要額外設(shè)置其它抽吸設(shè)備?？傊景l(fā)明不但結(jié)構(gòu)簡單，實施費用和維護費用均較低，而且能 夠有效可靠地提高燒結(jié)凈煙氣的溫度，減輕煙氣對煙囪的腐蝕，降低煙 自防腐成本，提高煙氣的排放擴散能力，避免在煙囪周邊形成酸霧等。


圖l是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置的示意性 框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)凈煙氣再熱方法的流程圖。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置包括余熱回收裝置，用于回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和熱交換器，用于將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進 行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣的溫度。具體地，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的燒結(jié)凈煙氣再熱 裝置100的示意性框圖。如圖1所示，再熱裝置100的余熱回收裝置被 實施為空氣送入管道120，其用于接收來自燒結(jié)環(huán)冷機110的全部或部 分處理空氣，并將其送入熱交換器130。由于來自燒結(jié)環(huán)冷機110的處 理空氣已經(jīng)與燒結(jié)塊料進行了熱交換，其在帶走燒結(jié)塊料顯熱、降低燒 結(jié)塊料溫度的同時，自身也被加熱為溫度較高的熱空氣。本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以意識到，這種熱空氣的溫度一般會在25(TC以上，而且在多數(shù)情 況下，也可達到300'C、甚至350'C以上，這取決于在燒結(jié)環(huán)冷才幾110 中待冷卻的燒結(jié)塊料的數(shù)量、溫度以及燒結(jié)環(huán)冷機110的具體操作條件 等。熱交換器130可設(shè)置有熱空氣入口、冷空氣出口、燒結(jié)凈煙氣入口 和燒結(jié)凈煙氣出口，其具體形式可以為管式換熱器，也可以為蓄熱式換 熱器或者熱管換熱器?？諝馑腿牍艿?20將來自燒結(jié)環(huán)冷機110的熱空 氣通過熱交換器130的熱空氣入口直接送入熱交換器130中。來自例如濕法脫硫處理設(shè)備的待升溫的燒結(jié)凈煙氣通過熱交換器 130的燒結(jié)凈煙氣入口直接通入熱交換器130中。燒結(jié)凈煙氣在熱交換 器130中與經(jīng)由空氣送入管道120送入的熱空氣換熱，從而實現(xiàn)提高燒 結(jié)凈煙氣溫度的目的。優(yōu)選地，熱交換器130和/或送入的熱空氣量可被配置為使得燒結(jié)凈 煙氣能夠被升溫到80'C以上。升溫后的燒結(jié)凈煙氣通過熱交換器130的燒結(jié)凈煙氣出口排出到相 應(yīng)的煙自中，并通過煙囪直接排放到環(huán)境空氣中?？諝馑腿牍艿?20送入的熱空氣在熱交換器130中與燒結(jié)凈煙氣換 熱后溫度降低，成為冷空氣。該冷空氣優(yōu)選通過空氣回收管道140借助 于冷卻風機150的抽吸作用再次進入燒結(jié)環(huán)冷機110，與燒結(jié)塊料進行 換熱，將燒結(jié)塊料的顯熱帶走，降低燒結(jié)塊料的溫度，同時冷空氣再次 被加熱為熱空氣，并且在排出燒結(jié)環(huán)冷機110后通過空氣送入管道120 直接進入熱交換器130與燒結(jié)凈煙氣再次換熱。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到，從熱交換器130中排出的冷空 氣也可以不必經(jīng)由空氣回收管道140和冷卻風才幾150返回到燒結(jié)環(huán)冷才幾110,而是可以替代性地直接排入環(huán)境空氣或其它系統(tǒng)中(此時，不再 需要空氣回收管道140)。在這種情況下，冷卻風機150將直接從環(huán)境空 氣中抽吸冷空氣送入燒結(jié)環(huán)冷機110中與燒結(jié)塊料進行換熱，產(chǎn)生所需 的熱空氣。此外，根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，當燒結(jié)機(圖 中未示出)停運，不再產(chǎn)生燒結(jié)塊料和燒結(jié)煙氣時，對燒結(jié)煙氣進行的 環(huán)境污染物脫除處理(例如濕法脫疏處理)也將停運，不再產(chǎn)生燒結(jié)凈 煙氣。由于此時，燒結(jié)環(huán)冷機IIO也同樣會停運，所以本發(fā)明的燒結(jié)凈 煙氣再熱裝置可自動地與燒結(jié)煙氣環(huán)境污染物脫除處理系統(tǒng)同步運行。在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的再熱裝置還可以進一步包括濾塵裝 置(圖中未示出)，所述濾塵裝置可以設(shè)置在空氣送入管道120中或空 氣送入管道120的收集熱空氣的入口與燒結(jié)環(huán)冷才幾IIO排出熱空氣的出 口之間。該濾塵裝置能夠避免可能的雜物、燒結(jié)料顆粒等通過空氣送入 管道120進入熱交換器130、空氣回收管道140或冷卻風機150中。本發(fā)明的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置優(yōu)選用于對經(jīng)過脫硫處理尤其是濕 法脫硫處理的燒結(jié)煙氣的凈煙氣進行再熱處理，以提高脫硫凈煙氣的排 放溫度。圖2示出了根椐本發(fā)明的燒結(jié)凈煙氣再熱方法200的流程圖。在步 驟210中，再熱方法200回收燒結(jié)環(huán)冷機110的余熱。在步驟220中， 再熱方法200將所述余熱與待升溫的燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以加熱所 述燒結(jié)凈煙氣。實現(xiàn)步驟210和220的具體裝置和詳細過程可參見上文 對優(yōu)選的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置IOO的工作過程的描述，在此不予贅述。盡管上文中結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當意識到，本發(fā)明不應(yīng)限制于上述優(yōu)選實施例的具體內(nèi)容，而且 在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以作出各 種變型和改進。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于包括余熱回收裝置，用于回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和熱交換器，用于將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 余熱回收裝置包括空氣送入管道，用于將所述燒結(jié)環(huán)冷機的用于冷卻燒 結(jié)塊料的處理空氣通入所述熱交換器中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 燒結(jié)凈煙氣被通入所述熱交換器中，與來自所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣 進行熱交換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于進一步 包括空氣回收管道，用于將經(jīng)過所述熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán) 冷機的處理空氣返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機，再次用于冷卻燒結(jié)塊料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 空氣回收管道的末端通向所述燒結(jié)環(huán)冷機的冷卻風機，從而使得經(jīng)過所 述熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣在所述冷卻風機的 抽吸作用下重新返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于進一步 包括濾塵裝置，所述濾塵裝置設(shè)置在所述空氣送入管道中或所述空氣送 入管道的入口與所述燒結(jié)環(huán)冷機之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 燒結(jié)凈煙氣是燒結(jié)煙氣經(jīng)過環(huán)境污染物脫除處理后的煙氣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 環(huán)境污染物脫除處理是脫硫處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其特征在于，所述 脫硫處理是濕法脫;危處理。
10. —種燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于包括以下步驟 回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣 的溫度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，所 述回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱的步驟包括將所述燒結(jié)環(huán)冷機的用于冷卻燒 結(jié)塊料的處理空氣通入熱交換器中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，所 述將余熱與燒結(jié)凈煙氣進行熱交換的步驟包括將所迷燒結(jié)凈煙氣通入所述熱交換器中，與來自所述燒結(jié)環(huán)冷機的 處理空氣進行熱交換。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于進一 步包括將經(jīng)過所述熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣返 回到所述燒結(jié)環(huán)冷機，再次用于冷卻燒結(jié)塊料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，經(jīng) 過所述熱交換器的降溫后的所述燒結(jié)環(huán)冷機的處理空氣是在所述燒結(jié) 環(huán)冷才/L的冷卻風才幾的抽吸作用下重新返回到所述燒結(jié)環(huán)冷機。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于進一 步包括在將所述燒結(jié)環(huán)冷機的用于冷卻燒結(jié)塊料的處理空氣通入熱交 換器中之前，對其進行濾塵處理。
16. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，所 述燒結(jié)凈煙氣是燒結(jié)煙氣經(jīng)過環(huán)境污染物脫除處理后的煙氣。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，所 述環(huán)境污染物脫除處理是脫^5充處理。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其特征在于，所述脫-危處理是濕法脫碌u處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及燒結(jié)凈煙氣再熱裝置和方法。一方面，提供了一種燒結(jié)凈煙氣再熱裝置，其包括余熱回收裝置，用于回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和熱交換器，用于將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣的溫度。另一方面，提供了一種燒結(jié)凈煙氣再熱方法，其包括以下步驟回收燒結(jié)環(huán)冷機的余熱；和將所述余熱與所述燒結(jié)凈煙氣進行熱交換，以提高所述燒結(jié)凈煙氣的溫度。本發(fā)明不但結(jié)構(gòu)簡單，實施費用和維護費用均較低，而且能夠有效可靠地提高燒結(jié)凈煙氣的溫度，減輕煙氣對煙囪的腐蝕，降低煙囪防腐成本，提高煙氣的排放擴散能力，避免在煙囪周邊形成酸霧等。
文檔編號F27D17/00GK101329141SQ20081011721
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者吳樹志, 明 張, 李永旺 申請人:北京博奇電力科技有限公司