一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)及其方法，屬于鋼鐵廠燒結(jié)余熱回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)包括燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)和燒結(jié)機(jī)廢氣余熱利用系統(tǒng)，其中利用一臺(tái)高溫風(fēng)機(jī)完成燒結(jié)煙氣循環(huán)系統(tǒng)，用于回收燒結(jié)機(jī)前部低溫段煙氣余熱及煙氣中未完全燃燒的一氧化碳，利用一臺(tái)燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐回收燒結(jié)機(jī)尾部高溫廢氣余熱，還在燒結(jié)機(jī)尾部大煙道的高溫段與低溫段之間設(shè)置一個(gè)高溫電動(dòng)蝶閥，阻止低溫?zé)煔馀c高溫?zé)煔庵苯踊旌隙档蜔煔馊★L(fēng)溫度，保證高溫?zé)煔膺M(jìn)入主排余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。本發(fā)明有效地提高了燒結(jié)工藝的余熱回收利用效率，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)過(guò)程中資源合理高效的利用。
【專利說(shuō)明】一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)及其方法，屬于鋼鐵廠燒結(jié)余熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵作為國(guó)民生產(chǎn)的基石其能耗直接影響到我國(guó)萬(wàn)元GDP能耗，因此對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能尤為重要。據(jù)調(diào)查，煉鐵系統(tǒng)占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的69.41%，其中燒結(jié)工序能耗約占整個(gè)鋼鐵企業(yè)總能耗的9-12%，僅次于煉鐵工序。燒結(jié)工藝余熱資源主要有兩大部分:一是燒結(jié)過(guò)程中赤紅的燒結(jié)礦顯熱，在冷卻機(jī)高溫段廢氣溫度約為350-420°C ;二是燒結(jié)過(guò)程中燒結(jié)煙氣顯熱，在燒結(jié)機(jī)尾風(fēng)箱高溫段排出的廢氣溫度為300-380°C。在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中，有50%左右的熱能以燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣的顯熱形式排入大氣。據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)燒結(jié)工序余熱回收利用率不高，此外我國(guó)燒結(jié)工序的能耗均值與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平t匕，能耗高7.2%。因此降低燒結(jié)過(guò)程中能耗存在很大的空間。
[0003]隨著人們對(duì)燒結(jié)節(jié)能技術(shù)的研究，一些專利技術(shù)得到開(kāi)發(fā)。中國(guó)專利“燒結(jié)機(jī)煙氣與冷卻機(jī)廢氣余熱聯(lián)合回收發(fā)電系統(tǒng)和方法”(專利號(hào)ZL201010523625.8)中公開(kāi)了燒結(jié)機(jī)煙氣與冷卻機(jī)廢氣余熱聯(lián)合回收發(fā)電系統(tǒng)，其采用一臺(tái)雙壓余熱鍋爐回收環(huán)冷機(jī)廢氣余熱產(chǎn)生中壓主蒸汽和低壓補(bǔ)汽，一臺(tái)單壓余熱鍋爐回收燒結(jié)機(jī)大煙道高溫段煙氣產(chǎn)生與環(huán)冷余熱鍋爐參數(shù)相同的中壓主蒸汽，采用凝汽補(bǔ)汽式汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。該方法雖然一定程度上回收利用了燒結(jié)工序中的余熱資源，但對(duì)燒結(jié)機(jī)前部低溫?zé)煔怙@熱和未完全燃燒的一氧化碳沒(méi)有利用，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)煙氣余熱資源的利用不夠充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)目前運(yùn)行和在建的大部分燒結(jié)工藝余熱利用工程中僅僅回收燒結(jié)機(jī)尾部高溫段煙氣余熱，而對(duì)燒結(jié)機(jī)前部熱源沒(méi)有重視以及利用，使這部分資源白白浪費(fèi)，從而導(dǎo)致了燒結(jié)余熱利用的效率不高，因此提出一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用裝置及其方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的工藝系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)和燒結(jié)機(jī)廢氣余熱利用系統(tǒng)，所述燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括一臺(tái)中溫引風(fēng)機(jī)用于回收燒結(jié)機(jī)前部低溫段煙氣余熱，一臺(tái)多管除塵器用于凈化從燒結(jié)機(jī)抽出的煙氣，所述中溫引風(fēng)機(jī)的煙氣入口與多管除塵器的出口相連，所述中溫引風(fēng)機(jī)的煙氣出口與循環(huán)煙罩相連，所述多管除塵器進(jìn)口與集氣箱相連，所述集氣箱與燒結(jié)機(jī)前部風(fēng)箱下降管相連；所述燒結(jié)機(jī)廢氣余熱利用系統(tǒng)，包括一臺(tái)主排余熱鍋爐，所述主排余熱鍋爐的煙氣出口與燒結(jié)機(jī)的大煙道的前部低溫段之間通過(guò)引風(fēng)機(jī)相連，所述燒結(jié)機(jī)的大煙道尾部高溫段與前部低溫段之間設(shè)置一個(gè)高溫電動(dòng)蝶閥，所述大煙道的出口與靜電除塵器的入口連接，所述靜電除塵器的出口與主抽風(fēng)機(jī)的入口連接，所述主抽風(fēng)機(jī)的出口與放散煙囪連通。[0007]所述主排余熱鍋爐采用單壓熱力系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)有省煤器、蒸發(fā)器和過(guò)熱器。
[0008]進(jìn)一步地，所述主排余熱鍋爐中的過(guò)熱器還與汽輪機(jī)連接，汽輪機(jī)一路連接到發(fā)電機(jī)，另一路依次與凝汽器、凝結(jié)水泵、除氧器、鍋爐給水泵連接，鍋爐給水泵連接到主排余熱鍋爐中的省煤器，其中凝汽器與冷卻水循環(huán)水泵和冷卻塔形成一個(gè)循環(huán)回路。
[0009]利用上述一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)的利用方法，具體步驟如下:中溫引風(fēng)機(jī)把燒結(jié)機(jī)前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫?zé)煔廨斔偷綗Y(jié)機(jī)的尾部利用，所利用的煙氣在多管除塵器中凈化，為調(diào)整煙氣的溫度可適當(dāng)開(kāi)啟循環(huán)煙道上冷風(fēng)閥；燒結(jié)機(jī)尾部被提高溫度的高溫?zé)煔膺M(jìn)入主排余熱鍋爐內(nèi)，依次通過(guò)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器進(jìn)行換熱冷卻后由引風(fēng)機(jī)送回大煙道與其前部的低溫?zé)煔饣旌希员ＷC大煙道內(nèi)的煙氣溫度在露點(diǎn)溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫?qū)υO(shè)備的腐蝕；主排余熱鍋爐產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽供熱用戶使用。
[0010]進(jìn)一步地，所述主排余熱鍋爐產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽，送至汽輪機(jī)的主汽門(mén)，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后，乏汽經(jīng)過(guò)凝汽器冷凝成水，再由凝結(jié)水泵送至真空除氧器除氧后，通過(guò)鍋爐給水泵送至燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐的省煤器加熱，加熱后送至汽包中，形成一個(gè)完整的循環(huán)回路；其中冷卻水由冷卻水循環(huán)水泵送至凝汽器中換熱，換熱后的冷卻水再送入冷卻塔中進(jìn)行冷卻，從而形成一個(gè)循環(huán)回路。
[0011]與常規(guī)的燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)相比，本發(fā)明的優(yōu)越性體現(xiàn)在:(1)有效地利用了燒結(jié)機(jī)前部煙氣顯熱及未完全燃燒的一氧化碳資源，提高了尾部高溫?zé)煔獾臏囟冗M(jìn)而增大鍋爐的出力，再利用尾部高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收利用，從而提高了燒結(jié)工藝的余熱回收利用效率，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)過(guò)程中資源合理高效的利用；(2)通過(guò)燒結(jié)機(jī)前部煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)，降低了大煙道主抽風(fēng)機(jī)的功率，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)電力節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是常規(guī)只回收燒結(jié)余熱的發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]圖2是本發(fā)明的一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用工藝系統(tǒng)。圖中除已經(jīng)標(biāo)明的文字外，1-燒結(jié)機(jī)；2-風(fēng)箱下降管；3_循環(huán)煙罩；4_集氣箱；5_冷風(fēng)閥；6_多管除塵器；7-中溫引風(fēng)機(jī)；8_大煙道；9_主排余熱鍋爐；10_蒸發(fā)器；11_過(guò)熱器；12_汽包；13_省煤器；14_引風(fēng)機(jī)；15_高溫電動(dòng)蝶閥；16_鍋爐給水泵；17_真空除氧器；18_靜電除塵器；19-主抽風(fēng)機(jī)；20_放散煙囪。
[0014]圖3是本發(fā)明的一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用工藝系統(tǒng)另一實(shí)施方式。圖中除已經(jīng)標(biāo)明的文字外，21-汽輪機(jī)；22_發(fā)電機(jī)；23_凝汽器；24_凝結(jié)水泵；25_冷卻水循環(huán)水泵；26-冷卻塔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]實(shí)施方式一:如圖2所示，本發(fā)明的一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用工藝系統(tǒng)，利用一臺(tái)中溫引風(fēng)機(jī)7把燒結(jié)機(jī)前部風(fēng)箱含有一氧化碳的氣體輸送到燒結(jié)機(jī)尾部利用，中溫引風(fēng)機(jī)7煙氣入口與多管除塵器6出口相連，含有一氧化碳的低溫?zé)煔庠诙喙艹龎m器6中除塵凈化后由中溫引風(fēng)機(jī)7輸送到循環(huán)煙罩內(nèi)，多管除塵器6與集氣箱4相連，集氣箱4與前部風(fēng)箱下降管2聯(lián)通。
[0017]利用一臺(tái)燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐9回收燒結(jié)尾部高溫?zé)煔庥酂?，余熱鍋爐9的煙風(fēng)進(jìn)口與大煙道8尾部相連，余熱鍋爐9煙氣出口通過(guò)引風(fēng)機(jī)14送回大煙道8的低溫段部位，余熱鍋爐9的過(guò)熱器11出口產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽作為產(chǎn)品供熱用戶使用。
[0018]具體工藝流程:通過(guò)一臺(tái)中溫引風(fēng)機(jī)7把燒結(jié)機(jī)I前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫?zé)煔馑腿胙h(huán)煙罩內(nèi)供燒結(jié)機(jī)I尾部燒結(jié)使用，且所利用的煙氣在多管除塵器6中凈化，為調(diào)整煙氣的溫度可適當(dāng)開(kāi)啟循環(huán)煙道上冷風(fēng)閥5 ;通過(guò)低溫含有一氧化碳?xì)怏w的循環(huán)利用，提高燒結(jié)機(jī)I尾部風(fēng)箱的溫度，再利用燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐9進(jìn)行余熱回收，在燒結(jié)機(jī)I大煙道8內(nèi)將機(jī)尾高溫?zé)煔馀c前部低溫?zé)煔庥酶邷仉妱?dòng)蝶閥15隔斷，高溫?zé)煔膺M(jìn)入主排余熱鍋爐9內(nèi)，依次通過(guò)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器進(jìn)行換熱冷卻后由一臺(tái)引風(fēng)機(jī)14送回大煙道8與其中的低溫?zé)煔饣旌?，以保證大煙道8內(nèi)的煙氣溫度在露點(diǎn)溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫?qū)υO(shè)備的腐蝕。主排余熱鍋爐9產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽供熱用戶使用。
[0019]實(shí)施方式二:如圖3所不,在實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上增加一套汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)。實(shí)施方式二的目的是把實(shí)施方式一中的過(guò)熱蒸汽用來(lái)發(fā)電。
[0020]具體工藝流程:通過(guò)一臺(tái)中溫引風(fēng)機(jī)7把燒結(jié)機(jī)I前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫?zé)煔馑腿胙h(huán)煙罩內(nèi)供燒結(jié)機(jī)I尾部燒結(jié)使用，且所利用的煙氣在多管除塵器6中凈化，為調(diào)整煙氣的溫度可適當(dāng)開(kāi)啟循環(huán)煙道上冷風(fēng)閥5 ;通過(guò)低溫含有一氧化碳?xì)怏w的循環(huán)利用，提高燒結(jié)機(jī)I尾部風(fēng)箱的溫度，再利用燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐9進(jìn)行余熱回收，在燒結(jié)機(jī)I大煙道8內(nèi)將機(jī)尾高溫?zé)煔馀c前部低溫?zé)煔庥酶邷仉妱?dòng)蝶閥15隔斷，高溫?zé)煔膺M(jìn)入主排余熱鍋爐9內(nèi)，依次通過(guò)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器進(jìn)行換熱冷卻后由一臺(tái)引風(fēng)機(jī)14送回大煙道8與其中的低溫?zé)煔饣旌?，以保證大煙道8內(nèi)的煙氣溫度在露點(diǎn)溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫?qū)υO(shè)備的腐蝕。主排余熱鍋爐9產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽，送至汽輪機(jī)21的主汽門(mén)，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)21做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)22發(fā)電后，乏汽經(jīng)過(guò)凝汽器23冷凝成水，再由凝結(jié)水泵24送至真空除氧器17除氧后，通過(guò)鍋爐給水泵16送至燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐9的省煤器13加熱，加熱后送至汽包12中，形成一個(gè)完整的循環(huán)回路。其中冷卻水由冷卻水循環(huán)水泵25送至凝汽器23中換熱，換熱后的冷卻水再送入冷卻塔26中進(jìn)行冷卻，從而形成一個(gè)循環(huán)回路。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明所述一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用工藝系統(tǒng)的優(yōu)選例實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)和燒結(jié)機(jī)廢氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于: 所述燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)，包括一臺(tái)中溫引風(fēng)機(jī)(7)用于回收燒結(jié)機(jī)(I)前部低溫段煙氣余熱，一臺(tái)多管除塵器(6)用于凈化從燒結(jié)機(jī)(I)抽出的煙氣，所述中溫引風(fēng)機(jī)(7)的煙氣入口與多管除塵器(6)的出口相連，所述中溫引風(fēng)機(jī)(7)的煙氣出口與循環(huán)煙罩(3)相連，所述多管除塵器(6)進(jìn)口與集氣箱⑷相連，所述集氣箱⑷與燒結(jié)機(jī)⑴前部風(fēng)箱下降管⑵相連； 所述燒結(jié)機(jī)廢氣余熱利用系統(tǒng)，包括一臺(tái)主排余熱鍋爐(9)，所述主排余熱鍋爐(9)的煙氣出口與燒結(jié)機(jī)⑴的大煙道⑶的前部低溫段之間通過(guò)引風(fēng)機(jī)(14)相連，所述燒結(jié)機(jī)(I)的大煙道(8)尾部高溫段與前部低溫段之間設(shè)置一個(gè)高溫電動(dòng)蝶閥(15)，所述大煙道(8)的出口與靜電除塵器(18)的入口連接，所述靜電除塵器(18)的出口與主抽風(fēng)機(jī)(19)的入口連接，所述主抽風(fēng)機(jī)(19)的出口與放散煙囪(20)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述主排余熱鍋爐(9)采用單壓熱力系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)有省煤器(13)、蒸發(fā)器(10)和過(guò)熱器(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述主排余熱鍋爐(9)中的過(guò)熱器(11)還與汽輪機(jī)(21)連接，汽輪機(jī)(21) —路連接到發(fā)電機(jī) (22)，另一路依次與凝汽器(23)、凝結(jié)水泵(24)、除氧器(17)、鍋爐給水泵(16)連接，鍋爐給水泵(16)連接到主排余熱鍋爐(9)中的省煤器(13)，其中凝汽器(23)與冷卻水循環(huán)水泵(25)和冷卻塔(26)形成一個(gè)循環(huán)回路。
4.如權(quán)利要求1所述一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用系統(tǒng)的利用方法，其特征在于，具體步驟如下:中溫引風(fēng)機(jī)(7)把燒結(jié)機(jī)⑴前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫?zé)煔廨斔偷綗Y(jié)機(jī)(I)的尾部利用，所利用的煙氣在多管除塵器(6)中凈化，為調(diào)整煙氣的溫度可適當(dāng)開(kāi)啟循環(huán)煙道上冷風(fēng)閥(5);燒結(jié)機(jī)(I)尾部被提高溫度的高溫?zé)煔膺M(jìn)入主排余熱鍋爐(9)內(nèi)，依次通過(guò)過(guò)熱器(11)、蒸發(fā)器(10)和省煤器(13)進(jìn)行換熱冷卻后由引風(fēng)機(jī)(14)送回大煙道⑶與其前部的低溫?zé)煔饣旌希员ＷC大煙道⑶內(nèi)的煙氣溫度在露點(diǎn)溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫?qū)υO(shè)備的腐蝕；主排余熱鍋爐(9)產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽供熱用戶使用。
5.如權(quán)利要求4所述一種燒結(jié)機(jī)煙氣余熱高效回收利用方法，其特征在于，所述主排余熱鍋爐(9)產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽，送至汽輪機(jī)(21)的主汽門(mén)，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)(21)做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(22)發(fā)電后，乏汽經(jīng)過(guò)凝汽器(23)冷凝成水，再由凝結(jié)水泵(24)送至真空除氧器(17)除氧后，通過(guò)鍋爐給水泵(16)送至燒結(jié)機(jī)主排余熱鍋爐(9)的省煤器(13)加熱，加熱后送至汽包(12)中，形成一個(gè)完整的循環(huán)回路；其中冷卻水由冷卻水循環(huán)水泵(25)送至凝汽器(23)中換熱，換熱后的冷卻水再送入冷卻塔(26)中進(jìn)行冷卻，從而形成一個(gè)循環(huán)回路。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK103925808SQ201410187491
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】趙宏彬, 宋紀(jì)元, 侯賓才, 方明, 劉亞雷 申請(qǐng)人:南京凱盛開(kāi)能環(huán)保能源有限公司