專利名稱：一種鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，更具體地涉及一種鋼鐵廠燒結(jié)鼓風 式冷卻才幾低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在鋼鐵廠的燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中，特別是燒結(jié)礦由燒結(jié)鼓風式冷卻機冷卻
過程中會排出大量溫度為150 400。C的低溫煙氣，從而浪費大量可回收利用 的能源。傳統(tǒng)余熱利用系統(tǒng)是在燒結(jié)鼓風式冷卻機高溫段安裝簡易余熱鍋爐 生產(chǎn)低壓蒸汽，供燒結(jié)生產(chǎn)工藝和采暖、生活使用。該余熱利用系統(tǒng)效率低 下，造成余熱資源不能有效穩(wěn)定地回收利用。盡管近幾年來余熱利用系統(tǒng)有 了顯著改進，但也存在諸多問題，如余熱鍋爐產(chǎn)汽量、壓力、溫度不穩(wěn)定， 經(jīng)常產(chǎn)生達不到設(shè)計值的情況。而造成這種狀況的主要原因是受到燒結(jié)生產(chǎn) 工藝不穩(wěn)定和燒結(jié)鼓風式冷卻機煙氣溫度特有的分布規(guī)律所致。
現(xiàn)有各種燒結(jié)鼓風式冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)可以通過下面的簡介 得到了解。燒結(jié)鼓風式冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)除了在的汽水系統(tǒng)配置 上有 一定差別外，這些系統(tǒng)的主要差別在于煙氣系統(tǒng)和余熱鍋爐的配置上。
開式煙氣系統(tǒng)
開式煙氣系統(tǒng)是一種最傳統(tǒng)的余熱利用系統(tǒng)，見圖1。這種系統(tǒng)也是目前 燒結(jié)鼓風式冷卻機普遍釆用的余熱回收系統(tǒng)。這種系統(tǒng)就是在燒結(jié)鼓風式冷 卻機l高溫段的上方直接安裝余熱鍋爐3。煙氣靠燒結(jié)鼓風式冷卻機的鼓風 機2壓力通過余熱鍋爐3，換熱后排入大氣。這種系統(tǒng)簡單，但其產(chǎn)汽量、 溫度和壓力低，也不穩(wěn)定，熱效率低下。開式煙氣系統(tǒng)也可以在余熱鍋爐出 口處設(shè)置引風機，被冷卻的煙氣直接排入大氣。
半開式煙氣系統(tǒng)
半開式煙氣系統(tǒng)，即部分煙氣循環(huán)和部分煙氣排入大氣的煙氣系統(tǒng)，是 近年來發(fā)展起來的一種余熱利用系統(tǒng)，見圖2。該系統(tǒng)就是燒結(jié)鼓風式冷卻
換熱后，由引風機4抽出，之后分兩路， 一路是被冷卻的煙氣排入大氣，另 一路是被冷卻的煙氣由循環(huán)風機5送回燒結(jié)鼓風式冷卻機1。
從煙氣系統(tǒng)的配置上可以看出，這個系統(tǒng)優(yōu)于單純的開式系統(tǒng)。它將部 分被冷卻的煙氣返送回燒結(jié)鼓風式冷卻機，可提高和穩(wěn)定高溫段的煙氣溫度， 改善了余熱鍋爐的換熱條件，提高了蒸汽參數(shù)，產(chǎn)生蒸汽可進行發(fā)電。其缺 點是由于高溫段的煙氣混合后進入余熱鍋爐后，且只有部分煙氣被送回燒結(jié) 鼓風式冷卻機，使得進入余熱鍋爐的煙氣溫度降低，往往造成余熱鍋爐實際 運行參數(shù)偏離設(shè)計值，不能達到預(yù)期效果。加之燒結(jié)鼓風式冷卻機負荷波動 的影響，這種偏離尤為嚴重。
全循環(huán)系統(tǒng)
全循環(huán)系統(tǒng)也是近年來采用的一種余熱利用系統(tǒng)，見圖3。該系統(tǒng)就是燒 結(jié)鼓風式冷卻機1高溫段煙氣通過燒結(jié)鼓風式冷卻機鼓風機2由煙道進入余 熱鍋爐3換熱后，；故冷卻的煙氣由循環(huán)風機4全部送回燒結(jié)鼓風式冷卻機1。
這種系統(tǒng)在一定程度上提高了煙氣，改善了換熱條件，產(chǎn)生的蒸汽參數(shù) 高，可以用來發(fā)電。但它還存在一些缺陷。由于這種系統(tǒng)將被冷卻的煙氣全 部返回燒結(jié)鼓風式冷卻機，雖然可以提高和穩(wěn)定高溫段的煙氣溫度，但同時 使中溫段煙氣的溫度也隨之提高，使得燒結(jié)鼓風式冷卻機的冷卻效果受到影 響，即燒結(jié)鼓風式冷卻才幾對冷卻物料的效果有一定影響。同樣全循環(huán)系統(tǒng)也 存在部分循環(huán)和部分開式煙氣系統(tǒng)相類似的問題。
還有一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，詳見圖4，該系統(tǒng)是燒結(jié)鼓風式冷卻機l
一臺余熱鍋爐3的高溫換熱區(qū)和低溫換熱區(qū)。高溫煙氣經(jīng)過換熱，當高溫煙 氣溫度降低到與低溫煙氣溫度接近時進行混合，然后共同進入低溫換熱區(qū)， 被冷卻的煙氣經(jīng)引風機4送入大氣。該系統(tǒng)由于余熱鍋爐采用了高溫換熱區(qū) 和低溫換熱區(qū)，提高了高、中溫段兩段煙氣余的傳熱量。但高溫段煙氣沒有 被送回燒結(jié)鼓風式冷卻機，所以高溫段煙氣溫度不穩(wěn)定，且無提高，當燒結(jié) 鼓風式冷卻機運行波動時，余熱鍋爐的運行參數(shù)難以維持穩(wěn)定和提高，會導 致?lián)Q熱效果的不佳，難以達到設(shè)計值。
綜上所述，目前已有的各種燒結(jié)鼓風式冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)普
遍存在運行不穩(wěn)定，實際運行值達不到設(shè)計值，燒結(jié)鼓風式冷卻機噴濺物料， 難以保證不影響原有生產(chǎn)工藝等缺點。
根據(jù)燒結(jié)鼓風式冷卻機煙氣溫度分布情況，通常分為高溫段、中溫段和
低溫段，每段的溫度范圍一般分別為250~350°C， 150~250"和100-150 。C。如果采用煙氣循環(huán)的方式，上述溫度分布規(guī)律將發(fā)生變化，使得高溫段、 中溫段和低溫段的溫度有所提高，特別是中溫段的溫度將有顯著地提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于對燒結(jié)鼓風式冷卻機煙氣溫度分布規(guī)律深入了解的基礎(chǔ)上 提出的，目的是為了切實解決上述技術(shù)問題而提出的一種燒結(jié)冷卻機低溫煙 氣余熱利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)是半開式煙氣循環(huán)系統(tǒng)的變型，包括燒結(jié)鼓風式冷 卻機，余熱鍋爐和鼓風機；燒結(jié)鼓風式冷卻機通過煙道與余熱鍋爐連通，通 過鼓風機將煙氣抽引至余熱鍋爐；所述余熱鍋爐包括相互獨立設(shè)置的中溫余 熱鍋爐和低溫余熱鍋爐，從而使所述燒結(jié)鼓風式冷卻機高溫段的高溫煙氣直 接引入所述中溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)循環(huán)風機抽吸后，送回所述燒結(jié)鼓風式 冷卻機的下部的風箱；以及使所述燒結(jié)鼓風式冷卻機的中溫段的低溫煙氣引 入所述低溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)引風機抽吸后，排入大氣。
根據(jù)本發(fā)明的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的 一個具體實施
連通，其出口端通過設(shè)置有循環(huán)風機的煙道與所述燒結(jié)冷動機連通；所述低
口端與大氣連通。由于設(shè)置了完全獨立的煙氣全循環(huán)中溫余熱鍋爐系統(tǒng)，即 可以提高余熱鍋爐的運行參數(shù)，也可以穩(wěn)定余熱鍋爐的產(chǎn)汽量；而獨立設(shè)置 的煙氣開式循環(huán)低溫余熱鍋爐系統(tǒng)，使燒結(jié)鼓風式冷卻機中溫段的低溫煙氣 的熱量得到有效地回收，熱能回收率至少可以提高20%,使余熱資源利用最 大化，同時又可以保證不影響燒結(jié)工藝生產(chǎn)，即不會使物料溫度升高。
更具體的，所述燒結(jié)鼓風式冷卻機分為上煙室和下煙室，在所述上煙室 和下煙室中分別設(shè)置有壓力自動調(diào)節(jié)裝置，可以有效避免燒結(jié)鼓風式冷卻機 噴濺物料的現(xiàn)象發(fā)生。
更具體的，連通所述中溫余熱鍋爐出口端和所述燒結(jié)鼓風式冷卻機的煙 道為一根或多根管道。
本發(fā)明提出的余熱利用系統(tǒng)是基于一種全新的概念，有效地避免了上述 不利因素的影響，可以高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)蒸汽，從而實現(xiàn)充分利用燒結(jié)鼓風 式冷卻機煙氣余熱資源，并提高燒結(jié)鼓風式冷卻機煙氣余熱資源利用率。
本發(fā)明所述的余熱鍋爐裝置，采用模塊化設(shè)計，保證了制造質(zhì)量和安裝 速度。本發(fā)明所述的裝置，可以根據(jù)現(xiàn)場條件靈活調(diào)整設(shè)備形狀和尺寸，使 得設(shè)計、安裝和維護帶來極大方便。
中溫余熱鍋爐可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的需要，設(shè)置省煤器、蒸發(fā)器和過熱器; 低溫余熱鍋爐設(shè)置省煤器和蒸發(fā)器。余熱鍋爐也可以根據(jù)現(xiàn)場條件，使中溫 余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐組合布置，也可以^t布置。
本發(fā)明中的中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐，可以根據(jù)現(xiàn)場條件靈活調(diào)整 設(shè)備形狀和尺寸，使得設(shè)計、安裝和維護帶來極大方便，而且由于可以采用 模塊化設(shè)計，保證了制造質(zhì)量和安裝速度，可以應(yīng)用于各種規(guī)格的燒結(jié)鼓風 式冷卻才幾。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)優(yōu)點如下
(1) 熱回收率高。
本發(fā)明所述系統(tǒng)的熱回收率比其他系統(tǒng)可以提高至少20% 。
(2) 余熱鍋爐產(chǎn)汽量、壓力、溫度穩(wěn)定。
的中溫余熱鍋爐和^氐溫余熱鍋爐，也即循環(huán)系統(tǒng)與開式系統(tǒng)相互獨立并列的 綜合煙氣循環(huán)系統(tǒng)，使得余熱鍋爐的產(chǎn)汽量、壓力、溫度穩(wěn)定，且參數(shù)得到 提高。
(3) 調(diào)節(jié)靈活。
本發(fā)明所述系統(tǒng)在燒結(jié)鼓風式冷卻機上、下煙氣室分別進行煙氣壓力自 動調(diào)節(jié)，可以有效防止返回煙氣的壓力過高而產(chǎn)生的噴濺物料的情況。
(4) 可適應(yīng)各種現(xiàn)場條件。
本發(fā)明所述的相互獨立的中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐，可以根據(jù)現(xiàn)場 條件組合布置，也可以分狀布置，可以根據(jù)現(xiàn)場條件靈活調(diào)整設(shè)備形狀和尺 寸，使得設(shè)計、安裝和維護帶來極大方便。
(5) 模塊化設(shè)計。
本發(fā)明所述的裝置，可以采用模塊化設(shè)計，保證了制造質(zhì)量和安裝速度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的一個示例
的結(jié)構(gòu)示意圖，即開式煙氣循環(huán)系統(tǒng)；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的另一個示 例的結(jié)構(gòu)示意圖，即半開式煙氣循環(huán)系統(tǒng)；
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的另一個示 例的結(jié)構(gòu)示意圖，即閉式煙氣循環(huán)系統(tǒng)；
圖4為現(xiàn)有技術(shù)中鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的另一個示 例的結(jié)構(gòu)示意圖，即開式煙氣循環(huán)系統(tǒng)(設(shè)置一臺余熱鍋爐)；
圖5是本發(fā)明的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的一個實施例 的結(jié)構(gòu)示意圖，即半開式煙氣循環(huán)系統(tǒng)(分別設(shè)置中溫余熱鍋爐和低溫余熱 鍋爐)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的描述。 根據(jù)本發(fā)明和燒結(jié)鼓風式冷卻機溫度分布規(guī)律，高溫段煙氣溫度在300 ~ 450。C范圍內(nèi)，中溫段煙氣溫度在150 300。C范圍內(nèi)。中溫段煙氣溫度較開 式煙氣系統(tǒng)有所提高。為此，本發(fā)明對煙氣系統(tǒng)的設(shè)置有所考慮。
根據(jù)本發(fā)明的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)的一個具體實施 例，該系統(tǒng)包括具有鼓風機的燒結(jié)鼓風式冷卻機，該燒結(jié)鼓風式冷卻機通過 設(shè)置在其密閉罩上的管道與余熱鍋爐連通，通過鼓風機將煙氣送入余熱鍋爐。 本發(fā)明中的余熱鍋爐包括相互獨立設(shè)置的中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐。所
其出口端通過i殳置有循環(huán)風^L的煙道與所述燒結(jié)冷動^L連通；通過燒結(jié)鼓風 式冷卻機內(nèi)的鼓風機將高溫煙氣經(jīng)煙道送入中溫余熱鍋爐，經(jīng)中溫余熱鍋爐 換熱后，通過循環(huán)風機抽出經(jīng)煙道送回燒結(jié)鼓風式冷卻機下部的風箱。所述
出口端與大氣連通。
如圖5所示，該系統(tǒng)包括燒結(jié)鼓風式冷卻機l，其具有鼓風機2;該系統(tǒng) 的余熱鍋爐包括中溫余熱鍋爐3和低溫余熱鍋爐5，中溫余熱鍋爐3的入口 端通過煙道與燒結(jié)鼓風式冷卻機1的高溫段的出口端連通，中溫余熱鍋爐3
的出口端通過設(shè)置有循環(huán)風機4的煙道與所述燒結(jié)冷動機1的下煙室連通； 低溫余熱鍋爐5的入口端通過煙道與所述燒結(jié)鼓風式冷卻機1的中溫段的出 口端連通，低溫余熱鍋爐5的出口端與大氣連通。具體的，燒結(jié)鼓風式冷卻 機高溫段的煙氣通過鼓風機2可由燒結(jié)鼓風式冷卻機1密閉罩上引出的數(shù)根 管道被吹出，再匯入一根母管，引入中溫余熱鍋爐3的入口端。燒結(jié)鼓風式 冷卻機密閉罩上引出管道數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際條件確定。經(jīng)中溫余熱鍋爐3 引出的經(jīng)過冷卻的煙氣通過循環(huán)風機4抽吸后，可通過一根或多根管道返送 回燒結(jié)鼓風式冷卻機1下部的風箱。送回燒結(jié)鼓風式冷卻機下部的風箱的管 道數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際條件確定。采取這樣的系統(tǒng)主要是使煙氣的取出和回 風分布均勻。燒結(jié)鼓風式冷卻機l中溫段的低溫煙氣由燒結(jié)鼓風式冷卻機密 閉罩上引出的管道送入低溫余熱鍋爐5入口端，煙氣經(jīng)低溫余熱鍋爐5冷卻 后，由引風機6抽吸后，經(jīng)煙自排入大氣。
為了有效避免燒結(jié)鼓風式冷卻機臺車發(fā)生噴濺物料的現(xiàn)象，在本發(fā)明另 一個實施例中，與上述實施例相同的結(jié)構(gòu)在此不再復(fù)述。本實施例的特點是 在所述燒結(jié)鼓風式冷卻機分為上煙室和下煙室，在所述上煙室和下煙室中分 別設(shè)置有壓力自動調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)上煙室和下煙室的壓力，自動調(diào)節(jié)其壓 力處于合理的范圍內(nèi)，以防止物料噴賊。
在本發(fā)明另一個實施例中，是在燒結(jié)鼓風式冷卻機1的上、下煙氣室設(shè) 置了壓力測量點P，在循環(huán)風機4的入口管道上和進入燒結(jié)鼓風式冷卻機下 部的風箱的管道上均設(shè)置了調(diào)節(jié)閥和壓力自動調(diào)節(jié)裝置，分別響應(yīng)于所述上 煙室和下煙室中的壓力測試裝置進行壓力調(diào)節(jié)，從而防止物料噴濺。
根據(jù)現(xiàn)場條件，本發(fā)明可以*設(shè)置相互獨立中溫余熱鍋爐和低溫余熱 鍋爐，如圖5所示，當然，在其它實施例中，也可將相互獨立的中溫余熱鍋 爐和低溫余熱鍋爐組合設(shè)置，以使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊。這樣使得鍋爐布置非常 靈活，不受現(xiàn)場條件的制約。
而且本發(fā)明中的中溫余熱鍋爐可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的需要，設(shè)置省煤器、 蒸發(fā)器和過熱器(圖中未示出)；低溫余熱鍋爐可以設(shè)置省煤器、加熱器和/ 或蒸發(fā)器(圖中未示出)。
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)鼓風式冷卻機，余熱鍋爐和鼓風機；燒結(jié)鼓風式冷卻機通過煙道與余熱鍋爐連通，通過鼓風機將煙氣抽引至余熱鍋爐；其特征在于所述余熱鍋爐包括相互獨立設(shè)置的中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐，從而使所述燒結(jié)鼓風式冷卻機高溫段的高溫煙氣直接引入所述中溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)循環(huán)風機抽吸后，送回所述燒結(jié)鼓風式冷卻機的下部的風箱；以及使所述燒結(jié)鼓風式冷卻機的中溫段的低溫煙氣引入所述低溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)引風機抽吸后，排入大氣。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特溫段連通，其出口端通過設(shè)置有循環(huán)風機的煙道與所述燒結(jié)冷動機連通；所其出口端與大氣連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述燒結(jié)鼓風式冷卻^/L分為上煙室和下煙室，在所述上煙室和下煙 室中分別設(shè)置有壓力自動調(diào)節(jié)裝置。
4. 如權(quán)利要求2所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特 征在于，連通所述中溫余熱鍋爐出口端和所述燒結(jié)鼓風式冷卻機的煙道為一 根或多根管道。
5. 如權(quán)利要求4所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特 征在于，連通所述中溫余熱鍋爐出口端和所述燒結(jié)鼓風式冷卻^l的煙道上設(shè) 置有調(diào)節(jié)閥和壓力自動調(diào)節(jié)裝置。
6. 如權(quán)利要求5所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其 特征在于，所述調(diào)節(jié)閥和壓力自動調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述中溫余熱鍋爐出口端 和所述循環(huán)風機之間以及所述循環(huán)風才幾和所述燒結(jié)鼓風式冷卻機之間的煙道 上，分別響應(yīng)于所述上煙室和下煙室中的壓力測試裝置進行壓力調(diào)節(jié)，從而 防止物津牛噴濺。
7. 如權(quán)利要求1所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐分開設(shè)置或組合設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求1所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其 特征在于，所述中溫余熱鍋爐包括省煤器、蒸發(fā)器和過熱器。
9. 如權(quán)利要求1所述的鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，其 特征在于，所述^f氏溫余熱鍋爐包括省煤器、加熱器和/或蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵廠燒結(jié)冷卻機低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)鼓風式冷卻機，余熱鍋爐和鼓風機；燒結(jié)鼓風式冷卻機通過煙道與余熱鍋爐連通，通過鼓風機將煙氣抽引至余熱鍋爐；余熱鍋爐包括相互獨立設(shè)置的中溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐，從而使燒結(jié)鼓風式冷卻機高溫段的高溫煙氣直接引入中溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)循環(huán)風機抽吸后，送回燒結(jié)鼓風式冷卻機的下部的風箱；以及使燒結(jié)鼓風式冷卻機的中溫段的低溫煙氣引入低溫余熱鍋爐換熱后，經(jīng)引風機抽吸后，排入大氣。由于設(shè)置了獨立的煙氣全循環(huán)中溫余熱鍋爐系統(tǒng)，可提高余熱鍋爐的運行參數(shù)，穩(wěn)定余熱鍋爐的產(chǎn)汽量、壓力和溫度，還使燒結(jié)鼓風式冷卻機中溫段的低溫煙氣的熱量得到有效地回收。
文檔編號F27D17/00GK101338979SQ20081014709
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者于汾蒂, 張小冬 申請人:中冶東方工程技術(shù)有限公司