本發(fā)明涉及燒結(jié)礦余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵工業(yè)是有關(guān)國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其能源消耗量約占全國工業(yè)總能耗的15％，鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序的能耗位居第二，一般為鋼鐵企業(yè)總能耗的10％～12％，節(jié)能潛力巨大。目前，燒結(jié)機普遍利用空氣作為介質(zhì)經(jīng)帶式冷卻機或環(huán)式冷卻機進行冷卻，燒結(jié)礦在冷卻過程中將熱量轉(zhuǎn)移至煙氣，煙氣溫度在100～400℃之間。其中，帶冷機及環(huán)冷機ⅰ、ⅱ段產(chǎn)生的高溫?zé)煔?270℃～450℃)可用于余熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽，而ⅲ段以后的低溫?zé)煔庖蚧厥绽щy大多被直接放散。
燒結(jié)礦現(xiàn)有的余熱回收工藝主要有以下缺點：
1)熱能回收效率低。隨著燒結(jié)礦在冷卻機上的不斷冷卻，所得到煙氣的溫度不斷降低，相應(yīng)煙氣熱能的品質(zhì)(
2)系統(tǒng)氣密性較差。大部分帶式冷卻機和環(huán)式冷卻機受結(jié)構(gòu)限制，系統(tǒng)氣密性相對較差，造成部分煙氣逸散，因煙氣溫度偏高且夾帶燒結(jié)礦粉塵，極易對環(huán)境造成污染，且對安全生產(chǎn)造成隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法，具有操作連續(xù)穩(wěn)定、氣密性好、換熱效率高、余熱回收品質(zhì)高等特點；本發(fā)明同時提供了一種用于實現(xiàn)該方法的燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法，包括如下步驟：
1)經(jīng)燒結(jié)后的紅熱燒結(jié)礦運送并傾倒入燒結(jié)礦緩沖倉內(nèi)，然后緩慢并持續(xù)地滑入箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)；
2)箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)兩側(cè)沿高向交錯設(shè)置有多層換熱流動淌板，每層換熱流動淌板均向內(nèi)下方傾斜；進入箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)的紅熱燒結(jié)礦首先均勻分布在最上層換熱流動淌板上，然后在重力作用下向下方滑動并落到下一層換熱流動淌板上；如此逐層下滑，最終在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置底部堆積形成燒結(jié)礦料層；自箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置底部進入的循環(huán)氣體經(jīng)供氣裝置均布后向上流動，先穿過底層堆積的燒結(jié)礦料層并吸收一部分熱量，然后向上穿透換熱流動淌板上的紅熱燒結(jié)礦或或沿換熱流動淌板形成的“之”字形折返通道與均勻分布在各層換熱流動淌板上的紅熱燒結(jié)礦換熱；
3)箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置底部通過排料裝置將回收顯熱后的燒結(jié)礦勻速定量排出；完成換熱后的循環(huán)氣體自箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置頂部引出，進入初級除塵裝置；在“u”字形結(jié)構(gòu)的初級除塵裝置中，循環(huán)氣體攜帶的大量燒結(jié)礦粉塵先下降、后上升，經(jīng)重力沉降作用和慣性作用大顆粒粉塵下落到初級除塵裝置底部，由燒結(jié)礦粉回配管線引出用于燒結(jié)礦粉回配，除塵后的循環(huán)氣體滿足余熱鍋爐對流入氣體含塵量的要求；
4)經(jīng)初級除塵裝置除塵后的循環(huán)氣體進入余熱鍋爐回收熱量生成蒸汽，然后進入二級除塵裝置進一步除塵，然后通過回流風(fēng)機送回箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)循環(huán)利用。
為防止循環(huán)氣體過熱，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的上部設(shè)事故氮氣補充入口；為防止燒結(jié)礦過熱，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的中部和下部分別設(shè)置事故氮氣補充入口。
為防止循環(huán)氣體出口溫度過低，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的中部設(shè)置氣體回流入口與初級除塵裝置后段設(shè)置的氣體引出口連通，由回流風(fēng)機將初級除塵后的循環(huán)氣體一部分抽出回流至箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)，提升循環(huán)氣體出口溫度。
為控制循環(huán)氣體中可燃氣體的含量，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的上部設(shè)空氣吸入口，并在風(fēng)機與箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置之間設(shè)置放散集塵裝置。
用于實現(xiàn)所述方法的燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置、初級除塵裝置、余熱鍋爐和二級除塵裝置；所述箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置頂部設(shè)燒結(jié)礦緩沖倉，底部設(shè)供氣裝置和排料裝置；箱式燒結(jié)礦斜余熱回收裝置內(nèi)兩側(cè)設(shè)高向交錯設(shè)置多層換熱流動淌板；初級除塵裝置為“u”字形結(jié)構(gòu)，其一端的循環(huán)氣體入口與箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置頂部一側(cè)的換熱后循環(huán)氣體出口直接連通，另一端的循環(huán)氣體出口與余熱鍋爐的氣體入口直接連通，初級除塵裝置的底部設(shè)燒結(jié)礦粉排出口；余熱鍋爐的氣體出口連接二級除塵裝置的氣體入口，二級除塵裝置的氣體出口通過風(fēng)機連接箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置底部的供氣裝置。
所述二級除塵裝置為布袋除塵器或旋風(fēng)除塵器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1)紅熱燒結(jié)礦與循環(huán)氣體逆向換熱，通過多層換熱流動淌板提高換熱效率，最大限度回收燒結(jié)礦的有效能，提高燒結(jié)礦余熱利用效率；
2)燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)嚴(yán)密性強，各設(shè)備之間通過管道或直接連接，減少循環(huán)氣體向外部環(huán)境的泄流，不僅能夠降低熱能的損失，同時可避免粉塵隨煙氣擴散到大氣環(huán)境中；
3)通過逆向換熱，使小粒徑的燒結(jié)礦顆粒隨循環(huán)氣體進入初級除塵裝置和二級除塵裝置，能有效回收部分燒結(jié)礦粉塵，同時達到風(fēng)選的效果，收集到的燒結(jié)礦粉塵可以回配到燒結(jié)工段，減少污染物排放。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法的工藝流程圖。
圖中：1.燒結(jié)礦緩沖倉2.箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置3.排料裝置4.初級除塵裝置5.余熱鍋爐6.二級除塵裝置7.風(fēng)機8.回流風(fēng)機9.空氣吸入口10.換熱流動淌板11.事故氮氣補充入口12.氣體回流入口13.氣體引出口14.皮帶輸送機15.放散集塵裝置16.供氣裝置
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：
如圖1所示，本發(fā)明所述采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法，包括如下步驟：
1)經(jīng)燒結(jié)后的紅熱燒結(jié)礦運送并傾倒入燒結(jié)礦緩沖倉1內(nèi)，然后緩慢并持續(xù)地滑入箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)；
2)箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)兩側(cè)沿高向交錯設(shè)置有多層換熱流動淌板10，每層換熱流動淌板10均向內(nèi)下方傾斜；進入箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置10內(nèi)的紅熱燒結(jié)礦首先均勻分布在最上層換熱流動淌板10上，然后在重力作用下向下方滑動并落到下一層換熱流動淌板10上；如此逐層下滑，最終在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2底部堆積形成燒結(jié)礦料層；自箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2底部進入的循環(huán)氣體經(jīng)供氣裝置16均布后向上流動，先穿過底層堆積的燒結(jié)礦料層并吸收一部分熱量，然后向上穿透換熱流動淌板10上的紅熱燒結(jié)礦或沿換熱流動淌板10形成的“之”字形折返通道與均勻分布在各層換熱流動淌板10上的紅熱燒結(jié)礦換熱；
3)箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置10底部通過排料裝置3將回收顯熱后的燒結(jié)礦勻速定量排出；完成換熱后的循環(huán)氣體自箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2頂部引出，進入初級除塵裝置4；在“u”字形結(jié)構(gòu)的初級除塵裝置4中，循環(huán)氣體攜帶的大量燒結(jié)礦粉塵先下降、后上升，經(jīng)重力沉降作用和慣性作用大顆粒粉塵下落到初級除塵裝置4底部，外排后用于燒結(jié)礦粉回配，除塵后的循環(huán)氣體滿足余熱鍋爐5對流入氣體含塵量的要求；
4)經(jīng)初級除塵裝置4除塵后的循環(huán)氣體進入余熱鍋爐5回收熱量生成蒸汽，然后進入二級除塵裝置6進一步除塵，然后通過回流風(fēng)機8送回箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)循環(huán)利用。
為防止循環(huán)氣體過熱，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的上部設(shè)事故氮氣補充入口11；為防止燒結(jié)礦過熱，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的中部和下部分別設(shè)置事故氮氣補充入口11。
為防止循環(huán)氣體出口溫度過低，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的中部設(shè)置氣體回流入口12與初級除塵裝置4后段設(shè)置的氣體引出口13連通，由回流風(fēng)機8將初級除塵后的循環(huán)氣體一部分抽出回流至箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)，提升循環(huán)氣體出口溫度。
為控制循環(huán)氣體中可燃氣體的含量，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的上部設(shè)空氣吸入口9，并在風(fēng)機7與箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2之間設(shè)置放散集塵裝置15。
用于實現(xiàn)所述方法的燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2、初級除塵裝置4、余熱鍋爐5和二級除塵裝置6；所述箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2頂部設(shè)燒結(jié)礦緩沖倉1，底部設(shè)供氣裝置16和排料裝置3；箱式燒結(jié)礦斜余熱回收裝置2內(nèi)兩側(cè)設(shè)高向交錯設(shè)置多層換熱流動淌板10；初級除塵裝置4為“u”字形結(jié)構(gòu)，其一端的循環(huán)氣體入口與箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2頂部一側(cè)的換熱后循環(huán)氣體出口直接連通，另一端的循環(huán)氣體出口與余熱鍋爐5的氣體入口直接連通，初級除塵裝置4的底部設(shè)燒結(jié)礦粉排出口；余熱鍋爐5的氣體出口連接二級除塵裝置6的氣體入口，二級除塵裝置6的氣體出口通過風(fēng)機7連接箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2底部的供氣裝置16。
所述二級除塵裝置6為布袋除塵器或旋風(fēng)除塵器。
本發(fā)明所述采用箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置的燒結(jié)礦余熱回收方法的工作原理是：紅熱燒結(jié)礦經(jīng)由燒結(jié)礦緩沖倉1短暫停留后，從箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2頂部裝入，在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)經(jīng)多層換熱流動淌板10與循環(huán)氣體充分逆向接觸換熱后，通過底部排料裝置3排出；循環(huán)氣體在箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2內(nèi)吸收燒結(jié)礦顯熱后，經(jīng)過初級除塵裝置4進行除塵，供入余熱鍋爐5生產(chǎn)蒸汽，降溫后的循環(huán)氣體經(jīng)二級除塵裝置6進一步氣固分離后，由風(fēng)機7加壓供回箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2。
本發(fā)明中，燒結(jié)機上完成燒結(jié)工序的紅熱燒結(jié)礦由履帶傳輸裝置或鋼罐盛裝，提升至一定高度后傾入燒結(jié)礦緩沖倉1內(nèi)，所述燒結(jié)礦緩沖倉1用于短暫貯存熱燒結(jié)礦，當(dāng)燒結(jié)機檢修或者燒結(jié)礦間歇供料時可滿足對箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2持續(xù)供料的需求。
本發(fā)明中，所述箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2作為燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)的換熱主體設(shè)備，用于完成循環(huán)氣體和紅熱燒結(jié)礦之間的熱量傳遞。該裝置的工作原理是固體顆粒相(紅熱燒結(jié)礦)沿換熱流動淌板10逐層向下移動，氣體連續(xù)相(循環(huán)氣體)穿透紅熱燒結(jié)礦或沿換熱流動淌板10形成的“之”字形通道流動完成換熱；箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置底部設(shè)置供氣裝置16并堆積形成一定厚度的燒結(jié)礦料層，能夠加強裝置內(nèi)的換熱效果。
本發(fā)明中，循環(huán)氣體中可燃氣體成分會隨系統(tǒng)運行不斷升高，為降低可燃氣體含量，箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的上部設(shè)有空氣吸入口9，用以自然吸入空氣燃燒循環(huán)氣體中的可燃成分，保證循環(huán)氣體成分穩(wěn)定；相應(yīng)地，在風(fēng)機7出口與箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2前設(shè)置放散集塵裝置15，放散少量循環(huán)氣體以控制系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)氣體量恒定，并可調(diào)節(jié)循環(huán)氣體成分。
箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的上部、中部、下部分別設(shè)置有事故氮氣補充入口11，可防止燒結(jié)礦排出溫度過高、循環(huán)氣體出口溫度過高或循環(huán)氣體可燃成分異常波動等特殊工況發(fā)生，亦可滿足系統(tǒng)開停工時的操作需求。
箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2的中部設(shè)置有氣體回流入口12，并使之與初級除塵裝置4后段設(shè)置的氣體引出口13相連通，可有效提升箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2出口循環(huán)氣體溫度。
綜合上述空氣吸入口9、事故氮氣補充口11，氣體回流入口12、氣體引出口13等工藝管線布置，可應(yīng)對本發(fā)明所述燒結(jié)礦余熱回收系統(tǒng)可能發(fā)生的初期烘爐、處理能力激增、冷爐操作、生產(chǎn)檢修、高溫事故、可燃氣體成分異常等各類工況的操作需求，保證系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。
冷卻后的燒結(jié)礦由排料裝置3在控制流量的情況下排出，排出的燒結(jié)礦由皮帶輸送機14外送。
吸收燒結(jié)礦顯熱后的循環(huán)氣體攜帶大量燒結(jié)礦粉塵進入初級除塵裝置4，初級除塵裝置4采用重力和慣性除塵方式，去除循環(huán)氣體中的大粒徑粉塵以滿足下游余熱鍋爐5對氣體含塵量的要求。
經(jīng)余熱鍋爐5回收顯熱的循環(huán)氣體溫度降低，進入二級除塵裝置6進行二次除塵去除小顆粒粉塵，再經(jīng)風(fēng)機7加壓后供回箱式燒結(jié)礦余熱回收裝置2循環(huán)使用。
由初級除塵裝置4和二級除塵裝置6收集到的燒結(jié)礦粉塵可由刮板斗提或罐車運送至燒結(jié)礦工段參與燒結(jié)礦粉回配。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。